Architectures 10 Gigabit Ethernet

Cette page décrit les architectures 10 Gigabit Ethernet.

Comme cela a été le cas lors du développement de la technologie Gigabit Ethernet, l'augmentation de la vitesse entraîne de nouvelles exigences. La durée de bit plus courte qui résulte de l'augmentation de la vitesse oblige à prendre en compte un certain nombre de considérations particulières. Pour les transmissions 10 Gigabit Ethernet, chaque bit de données dure 0,1 nanoseconde. Cela signifie que 1 000 bits de données Gigabit Ethernet sont transmis pour une même durée de bit qu'un bit de données d'un flux de données Ethernet 10 Mbits/s. En raison de la courte durée du bit de données 10 Gigabit Ethernet, il est souvent difficile de séparer un bit de données du bruit. Les transmissions de données 10 Gigabit Ethernet nécessitent une synchronisation de bits exacte afin que les données soient distinguées des effets de bruit sur la couche physique. C'est là l'objet de la synchronisation.

Pour traiter ces questions de synchronisation, de bande passante et de rapport signal/bruit, les systèmes 10 Gigabit Ethernet font appel à deux étapes de codage distinctes. L'utilisation de codes pour représenter les données utilisateur rend la transmission plus efficace. Ce codage permet la synchronisation, l'utilisation efficace de la bande passante. Cela améliore également le rapport signal/bruit.

Des trains binaires en série complexes sont utilisés dans toutes les versions de la norme 10 Gigabit Ethernet, à l'exception de 10GBASE-LX4, qui repose sur la technologie WWDM (Wide Wavelength Division Multiplex) pour procéder au multiplexage des quatre trains binaires simultanés lorsque quatre ondes sont propagées simultanément dans la fibre.

La figure illustre le cas particulier de l'utilisation de quatre sources laser, dont les longueurs d'onde sont légèrement différentes. Lorsque le flux du signal optique atteint le support, il est démultiplexé en quatre flux de signaux optiques distincts. Ces flux sont ensuite convertis en quatre trains de bits électroniques lorsqu'ils effectuent pratiquement le chemin inverse via les sous-couches de la couche MAC.

Actuellement, la plupart des produits 10 Gigabits Ethernet existent sous forme de modules, ou de cartes d'interface, qui sont ajoutés aux commutateurs et aux routeurs haut de gamme. Au fil de l'évolution des technologies 10 Gigabit Ethernet, la diversité des composants de signalisation sera plus grande. De même, tout au long de l'évolution des technologies optiques, des émetteurs et des récepteurs améliorés vont être intégrés à ces produits, qui bénéficieront davantage de la modularité. Toutes les versions de la norme 10 Gigabit Ethernet reposent sur l'utilisation de médias à fibre optique. Les types de fibre sont les fibres monomodes de 10 µ et les fibres multimodes de 50 et 62,5 µ. Plusieurs caractéristiques de dispersion et d'atténuation des fibres sont prises en charge, mais les distances d'utilisation sont limitées.

Bien que cette prise en charge ne concerne que le média à fibre optique, certaines longueurs de câble maximales sont étonnamment courtes. Aucun répéteur n'est défini pour la norme 10 Gigabit Ethernet, le mode half-duplex n'étant explicitement pas pris en charge.

Comme pour les versions à 10, 100 et 1 000 Mbits/s, il est possible de légèrement modifier certaines règles d'architecture. Ces ajustements autorisés sont liés à la perte de signal et à la distorsion qui surviennent sur le support. À cause de la dispersion du signal et d'autres problèmes, il devient impossible de lire l'impulsion lumineuse au-delà de certaines distances.

La page suivante traite de l'avenir d'Ethernet.