Что такое энергосберегающий ethernet
Некоторые энергоэффективные интегральные схемы коммутатора были разработаны до того, как был окончательно утвержден стандарт IEEE 802.3az Energy-Efficient Ethernet.
СОДЕРЖАНИЕ
Возможная экономия
Концепции
Зеленый Ethernet
Технология Green Ethernet была расширением стандарта 802.3az. В дополнение к энергосбережению при нагрузке на канал Energy-Efficient Ethernet, Green Ethernet работает одним из двух способов. Во-первых, он определяет состояние соединения, позволяя каждому порту коммутатора перейти в режим ожидания, когда подключенное устройство, например компьютер, неактивно. Во-вторых, он определяет длину кабеля и соответствующим образом регулирует мощность, используемую для передачи. Стандартные переключатели обеспечивают мощность, достаточную для передачи сигнала на расстояние до 100 метров (330 футов). Однако в этом часто нет необходимости в среде SOHO, где между комнатами обычно проходит 5–10 метров (от 16 до 33 футов) кабелей. Более того, небольшие центры обработки данных также могут извлечь выгоду из этого подхода, поскольку большая часть кабелей ограничена одной комнатой с несколькими метрами кабелей между серверами и коммутаторами. В дополнение к преимуществам чистого энергосбережения Green Ethernet, снижение мощности передачи по более коротким кабелям снижает посторонние перекрестные помехи и улучшает общую производительность кабельной системы.
Зеленый Ethernet был впервые использован в домашних устройствах. Однако небольшое количество портов означает, что с помощью этой технологии только в домашних условиях не удастся добиться значительной экономии энергии. Выключение существующих устройств, когда они простаивают, может обеспечить более немедленную экономию. Прогнозируемая экономия энергии до 80 процентов была оценена с использованием коммутаторов Green Ethernet, что означает более длительный срок службы продукта за счет снижения тепловыделения.
Быстрый Интернет по FTTB (PPPoE): особенности настройки сетевого адаптера
Вся приводимая ниже информация, в первую очередь, разумеется, будет относиться к имеющемуся у меня сетевому адаптеру (за неимением других), однако, в основном, все сетевые адаптеры имеют схожие настройки (кроме параметров, специфичных для конкретного производителя/модели), различающиеся, разве что, названиями; поэтому вы с большим успехом можете отнести всё нижеизложенное и к своему адаптеру.
А теперь немного о подопытном. Это сетевой адаптер «Realtek PCIe GBE Family Controller» с чипом «Realtek RTL8111C/D(L) chip (10/100/1000 Mbit)«, интегрированный в материнскую плату «GigaByte GA-G41M-ES2L rev. x.x«<даже диагностические программы выдают именно ревизию "x.x", хотя по цветовой маркировке разъёмов это вылитая "1.0">. Причём, судя по информации с сайта GigaByte, это довольно распространённый вариант для их материнских плат. Адаптер используется на PC под управлением ОС Windows XP SP2, «отupdateнной» до SP3, а также под управлением Windows 7, на которую был установлен SP1 (использовалась версия для x86, хотя для x64 разницы нет). Параметры, специфичные для конкретной ОС, будут помечены в тексте вот так: «< WinXP >» или «< Win7 >«.
Примечания:
Задействовать этот параметр можно только, если все устройства в сети а) поддерживают большие кадры и б) сконфигурированы на использование кадров ОДНОГО размера;
Имейте в виду, что различные адаптеры и сетевые устройства могут по-разному вычислять размер большого кадра (например, включать или не включать размеры дополнительных заголовков);
Наиболее эффективно используют эту технологию сетевые адаптеры, работающие на скоростях 1 Гбит/с и 10 Гбит/с. Известно, что использование больших кадров на скоростях 10/100 Мбит/с на некоторых адаптерах приводит к потере производительности или даже обрыву связи;
Не все ОС могут работать с кадрами размером больше 4K, т.к. это может приводить к перегрузке сети при больших объёмах трафика;
////////WIN7///////Уменьшение числа буферов приёма/передачи менее 256 приводит к обрыву связи при использовании больших кадров.
Описание:
Разрешает или запрещает опцию включения по сети (WOL) компьютера после его выключения.
Описание:
Управляет общей функцией энергосбережения. Для Realtek состояние этой функции можно узнать с помощью «Realtek Ethernet Diagnostic Utility» (см. рис.)
Описание:
Позволяет адаптеру проверять контрольную сумму для принимаемых пакетов (Rx) и вычислять контрольную сумму для отправляемых пакетов (Tx). Включение этой опции может повысить производительность сети и снизить загрузку CPU. Если опция отключена, расчёт и проверку контрольной суммы выполняет ОС.
Описание:
Позволяет адаптеру выполнять задачу фрагментирования пакетов TCP на допустимые кадры Ethernet. Поскольку контроллер адаптера может выполнять фрагментирование гораздо быстрее, чем программное обеспечение ОС, то эта опция может повысить производительность передачи данных. Кроме того, адаптер использует меньше ресурсов CPU.
Описание:
Замещает виртуальный, назначенный пользователем MAC-адрес адаптера. Эта настройка не замещает реальный физический (аппаратный) MAC-адрес адаптера.
Примечание:
Если вы оставите поле «Значение» пустым (при установленном в это значение переключателе), также будет использован исходный MAC-адрес адаптера.
Описание:
Определяет начальную скорость соединения после WOL (далее, видимо устанавливается значение из параметра «Скорость и дуплекс«).
Описание:
Добавляет дополнительные 4 байта к Ethernet-фрейму (кадру), содержащие информацию о приоритете пакета и идентификаторе VLAN, которой этот пакет принадлежит. Т.е. данная опция разрешает аппаратное тегирование VLAN средствами адаптера.
Примечание:
Разумеется, эта опция имеет смысл только при установленной VLAN.
Описание:
Разрешает адаптеру генерировать или отвечать на специальные кадры управления потоком, которые помогают регулировать сетевой трафик.
Сеть может оказаться перегруженной, если входящие пакеты приходят быстрее, чем устройство их может обработать, и в результате происходит потеря пакетов до тех пор, пока условия, способствующие перегрузке не будут устранены. Механизм управления потоком позволяет обойти эту проблему и исключает риск потери пакетов.
Если происходит ситуация, потенциально способствующая перегрузке сети, адаптер генерирует кадр управления потоком, который заставляет устройство на другом конце линии немедленно приостановить передачу и подождать в течение небольшого случайного отрезка времени перед попыткой возобновления передачи.
Примечание:
Для получения преимущества от управления потоком, оба адаптера должны поддерживать это свойство.
Описание:
Определяет доступные возможности WOL.
Описание:
По смыслу эти параметры представляют тот же самый функционал, что и параметр «Функции включения по сети«; просто здесь WOL настраивается для «Pattern Match» и «Magic Packet» по отдельности.
Описание:
Для обеспечения целей энергосбережения, драйвер может автоматически отключить гигабитную скорость, когда сетевой кабель переподключён.
Описание:
Задаёт количество буферов памяти, используемых адаптером при отправке данных. Увеличивая это значение, можно повысить производительность адаптера; правда, при этом также возрастает расход системной памяти. Поэтому, если производительность не является критическим параметром, используйте значение по умолчанию.
Описание:
По смыслу эта группа параметров аналогична «Контрольной сумме разгрузки. «; здесь обработка контрольных сумм настраивается отдельно для TCP и UDP протокола IP обеих версий.
Описание:
По смыслу это параметр «Тегирование 802.1Q/1p VLAN» с более гибкими возможностями настройки.
Примечание:
На некоторых сетевых и/или системных конфигурациях при включенных параметрах группы «Разгрузка при большой отправке. » наблюдается существенная деградация производительности. В этом случае значения всех параметров «Разгрузка при большой отправке. » необходимо отключить (обычно это помогает решить проблему).
Понравилась эта и/или другие мои статьи?
Друзья, тогда предлагаю вам принять посильное участие в улучшении моего журнала. Что можете сделать именно Вы? Для начала, оставьте хотя бы комментарий! Это покажет, что Вы не равнодушны к моему «творчеству». А мне будет приятно, в свою очередь, осознать, что, то что я делаю, нужно не только мне, но и кому-то ещё, например, друзья, Вам! И это будет неплохим стимулом для написания новых статей, определении новых тем и т.д. Далее, Вы можете подписаться на мой блог и стать моими постоянными читателями! Это стало бы дополнительной моральной поддержкой для меня в плане моего творчества.
LAN или WAN? Вот в чем вопрос!
Американская проектная группа IEEE P802, LANMAN Standards Committee, уже более 25 лет занимается стандартами для локальных и городских сетей. Стандарт 802.3, Ethernet, давно перестал быть ее главным продуктом на передний план вышли беспроводные технологии. Кроме того, как показала прошедшая в Атланте осенняя конференция IEEE 2007, развитие обоих направлений ведет к тому, что они все более выходят за заданные рамки стандартов локальных (LAN) и городских (MAN) сетей и движутся в сторону сетей глобальных (WAN).
В группе Ethernet основная деятельность комитета концентрируется вокруг 100-гигабитной технологии. Прошлым летом было принято решение поддержать не только этот уровень пропускной способности «Ethernet», но и более низкий — 40 Гбит/с. Таким образом, путь для стандарта оказался свободен, но одновременно появилось множество новых проблем. Из группы изучения высоких скоростей (Higher Speed Study Group, HSSG) теперь сформирована группа 802.3ba, 40/100 GbE (Gigabit Ethernet). Еще три темы из рассматриваемых в 802.3 на данный момент имеют особое значение:
В сфере беспроводных технологий самая важная тема — 802.11n, повышенная пропускная способность (Higher Throughput) — преодолевает сложный путь. На протяжении четырех лет рабочая группа пытается принять этот стандарт, но, к сожалению, до сих пор безуспешно. Сроки завершения снова перенесены почти на год — на июль 2009 г.
СТРУКТУРА Р802
Рисунок 1 достаточно ясно показывает смещение приоритетов от Ethernet в сторону беспроводных технологий (выделено синим цветом). Беспроводными технологиями занимаются восемь рабочих групп:
Как и ранее, весьма спорным является само существование группы 802.20, поскольку, рассматривая MBWA, она занимается той же темой, что и рабочая группа 802.16е. А вот конкуренцию между 802.16 и 802.22 удалось урегулировать: 802.22 заимствует технологии 802.16, чтобы обслуживать интересующий многих диапазон телевизионных частот ниже 1 ГГц.
Естественно, Ethernet по-прежнему важен, но эта группа уже не доминирует в IEEE P802:
Архитектурой и подобными темами сейчас активно занимаются всего две рабочие группы:
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ IEEE 802.3
На данный момент техническое развитие Ethernet идет по четырем основным направлениям:
НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ В СФЕРЕ БЕСПРОВОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В области беспроводной связи восемь групп совместно работают над более чем 25 проектами (см. Рисунок 2). Наибольшая активность, как и ранее, наблюдается в отношении стандарта 802.11. Для него запланирован целый ряд общих расширений:
Усовершенствованием физического интерфейса занимаются две рабочие группы:
Следующие рабочие группы отвечают за расширение интерфейса MAC:
Созданы две исследовательские группы, то есть группы, занимающиеся подготовкой проекта стандарта, но еще не получившие такое задание:
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БЕСПРОВОДНОЙ ДОСТУП (ГОРОДСКИЕ СЕТИ MAN)
802.16, BWA, стандартизирует широкополосные технологии доступа в городских сетях (см. Рисунок 3). Базовый стандарт 802.16 на беспроводные городские сети (Wireless MANs) был принят еще в 2001 г. как американская норма. Он фокусировался на технологиях направленной радиосвязи и никогда не был особо успешен. Стандарт 802.16-2004 интегрировал технологии радиосвязи при отсутствии прямой видимости (Non Line of Sight, NLOS) для применения в городских сетях. Таким образом, его можно описать как «беспроводной DSL».
Третий этап наступил в 2006 г.после опубликования «мобильной» версии 802.16е под названием 802.16е-2005. Поскольку такие компании, как Intel, активно продвигают этот вариант, создалось впечатление, что 802.16е — главный стандарт BWA. Но, скорее всего, обоим вариантам суждено равноправное существование, поскольку для каждого предусматриваются разные частоты: 2,5 ГГц для мобильного и 3,5 ГГц для стационарного вариантов.
Между тем, наиболее важное решение для 802.16 было принято еще до конференции IEEE в Атланте: комитет 802.16 подал заявку на то, чтобы его технология была включена в модель «международных мобильных коммуникаций» (International Mobile Communications, IMC) Международного союза электросвязи ITU. ITU принял эту заявку в октябре 2007 г., и теперь провайдеры телекоммуникационных услуг по всему миру уже не смогут игнорировать эту технологию, как это делала раньше, например, немецкая компания Deutsche Telekom.
Ханс Лакнер — член американского комитета по стандартизации IEEE 802.3 с правом голоса с 1990 г. В консультационном агентстве Qoscom он отвечает за развитие бизнеса в области корпоративных сетей, городских сетей и технологии WiMAX.
Green Ethernet
Green Ethernet (Зелёный ethernet) – технология, разработанная компанией D-Link. На сегодняшний день данная функция присутствует и на сетевых устройствах (как встроенных так и внешних) других производителей.
Суть ее заключается в более рациональном использовании электрической энергии. Коммутатор (любое сетевое устройство с поддержкой функции Green Ethernet) периодически пингует свои порты (разъемы), и в случае если подключенное устройство не работает, то есть выключено или вообще не подключено, – порт отключается от питания. Помимо этого, специальное программное обеспечение определяет длину кабелей и в зависимости от их длины регулирует мощность сигнала. По заявлениям производителя, Green Ethernet позволяет сократить энергопотребление на величину от 45% до 80%.
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Green Ethernet» в других словарях:
Green ethernet — Saltar a navegación, búsqueda Green Ethernet es una tecnología de ahorro de energía propietario introducida en el mercado de las TI por D Link. El IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) había designado un grupo de trabajo para… … Wikipedia Español
Green ethernet — est une technologie d’économie d’énergie propriétaire qui a été introduite sur le marché de l’informatique par D Link. Sommaire 1 Définition 2 Économies d énergie 3 Routeurs 4 … Wikipédia en Français
Green Ethernet — es una tecnología de ahorro de energía privativa introducida en el mercado de las TI por D Link. Contenido 1 Definicion 2 Ahorro energético 3 Routers 4 Referencias … Wikipedia Español
Green Ethernet — is a proprietary power saving technology that was introduced into the IT market by D Link.The IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) had previously assigned a taskforce to investigate energy efficiency in networking hardware,… … Wikipedia
Green Ethernet — est une technique d’économie d énergie propriétaire qui a été introduite sur le marché de l’informatique par D Link. Sommaire 1 Définition 2 Économies d énergie 3 Routeurs … Wikipédia en Français
Green computing — is the study and practice of using computing resources efficiently. The primary objective of such a program is to account for the triple bottom line, an expanded spectrum of values and criteria for measuring organizational (and societal) success … Wikipedia
Ethernet crossover cable — Gigabit T568B crossover cable ends An Ethernet crossover cable is a type of Ethernet cable used to connect computing devices together directly. Normal straight through or patch cables were used to connect from a host network interface controller… … Wikipedia
Ethernet over twisted pair — cable (upper) and 8P8C plug (lower) Ethernet over twisted pair technologies use twisted pair cables for the physical layer of an Ethernet computer network. Other Ethernet cable standards employ coaxial cable or optical fiber. Early versions… … Wikipedia
Energy-Efficient Ethernet — Logo of the study group and standard task force Energy Efficient Ethernet is a set of enhancements to the twisted pair and backplane Ethernet family of computer networking standards that will allow for less power consumption during periods of low … Wikipedia
Fast Ethernet — In computer networking, Fast Ethernet is a collective term for a number of Ethernet standards that carry traffic at the nominal rate of 100 Mbit/s, against the original Ethernet speed of 10 Mbit/s. Of the 100 megabit Ethernet standards 100baseTX… … Wikipedia
Физика Ethernet для самых маленьких
Если не знаешь ответов на эти вопросы, а читать стандарты и серьезную литературу по теме лень — прошу под кат.
Кто-то считает, что это очевидные вещи, другие скажут, что скучная и ненужная теория. Тем не менее на собеседованиях периодически можно услышать подобные вопросы. Мое мнение: о том, о чем ниже пойдет речь, нужно знать всем, кому приходится брать в руки «обжимку» 8P8C (этот разъем обычно ошибочно называют RJ-45). На академическую глубину не претендую, воздержусь от формул и таблиц, так же за бортом оставим линейное кодирование. Речь пойдет в основном о медных проводах, не об оптике, т.к. они шире распространены в быту.
Технология Ethernet описывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный. Дальше будем говорить только о физическом, т.е. о том, как передаются биты между двумя соседними устройствами.
Технология Ethernet — часть богатого наследия исследовательского центра Xerox PARC. Ранние версии Ethernet использовали в качестве среды передачи коаксиальный кабель, но со временем он был полностью вытеснен оптоволокном и витой парой. Однако важно понимать, что применение коаксиального кабеля во многом определило принципы работы Ethernet. Дело в том, что коаксиальный кабель — разделяемая среда передачи. Важная особенность разделяемой среды: ее могут использовать одновременно несколько интерфейсов, но передавать в каждый момент времени должен только один. С помощью коаксиального кабеля можно соединит не только 2 компьютера между собой, но и более двух, без применения активного оборудования. Такая топология называется шина. Однако если хотябы два узла на одной шине начнут одновременно передавать информацию, то их сигналы наложатся друг на друга и приемники других узлов ничего не разберут. Такая ситуация называется коллизией, а часть сети, узлы в которой конкурируют за общую среду передачи — доменом коллизий. Для того чтоб распознать коллизию, передающий узел постоянно наблюдает за сигналов в среде и если собственный передаваемый сигнал отличается от наблюдаемого — фиксируется коллизия. В этом случае все узлы перестают передавать и возобновляют передачу через случайный промежуток времени.
Диаметр коллизионного домена и минимальный размер кадра
Теперь давайте представим, что будет, если в сети, изображенной на рисунке, узлы A и С одновременно начнут передачу, но успеют ее закончить раньше, чем примут сигнал друг друга. Это возможно, при достаточно коротком передаваемом сообщении и достаточно длинном кабеле, ведь как нам известно из школьной программы, скорость распространения любых сигналов в лучшем случае составляет C=3*10 8 м/с. Т.к. каждый из передающих узлов примет встречный сигнал только после того, как уже закончит передавать свое сообщение — факт того, что произошла коллизия не будет установлен ни одним из них, а значит повторной передачи кадров не будет. Зато узел B на входе получит сумму сигналов и не сможет корректно принять ни один из них. Для того, чтоб такой ситуации не произошло необходимо ограничить размер домена коллизий и минимальный размер кадра. Не трудно догадаться, что эти величины прямо пропорциональны друг другу. В случае же если объем передаваемой информации не дотягивает до минимального кадра, то его увеличивают за счет специального поля pad, название которого можно перевести как заполнитель.
Таким образом чем больше потенциальный размер сегмента сети, тем больше накладных расходов уходит на передачу порций данных маленького размера. Разработчикам технологии Ethernet пришлось искать золотую середину между двумя этими параметрами, и минимальным размером кадра была установлена величина 64 байта.
Витая пара и дуплексный режим рабты
Витая пара в качестве среды передачи отличается от коаксиального кабеля тем, что может соединять только два узла и использует разделенные среды для передачи информации в разных направлениях. Одна пара используется для передачи (1,2 контакты, как правило оранжевый и бело-оранжевый провода) и одна пара для приема (3,6 контакты, как правило зеленый и бело-зеленый провода). На активном сетевом оборудовании наоборот. Не трудно заметить, что пропущена центральная пара контактов: 4, 5. Эту пару специально оставили свободной, если в ту же розетку вставить RJ11, то он займет как раз свободные контакты. Таким образом можно использовать один кабели и одну розетку, для LAN и, например, телефона. Пары в кабеле выбраны таким образом, чтоб свести к минимуму взаимное влияние сигналов друг на друга и улучшить качество связи. Провода одной пару свиты между собой для того, чтоб влияние внешних помех на оба провода в паре было примерно одинаковым.
Для соединения двух однотипных устройств, к примеру двух компьютеров, используется так называемый кроссовер-кабель(crossover), в котором одна пара соединяет контакты 1,2 одной стороны и 3,6 другой, а вторая наоборот: 3,6 контакты одной стороны и 1,2 другой. Это нужно для того, чтоб соединить приемник с передатчиком, если использовать прямой кабель, то получится приемник-приемник, передатчик-передатчик. Хотя сейчас это имеет значение только если работать с каким-то архаичным оборудованием, т.к. почти всё современное оборудование поддерживает Auto-MDIX — технология позволяющая интерфейсу автоматически определять на какой паре прием, а на какой передача.
Возникает вопрос: откуда берется ограничение на длину сегмента у Ethernet по витой паре, если нет разделяемой среды? Всё дело в том, первые сети построенные на витой паре использовали концентраторы. Концентратор (иначе говоря многовходовый повторитель) — устройство имеющее несколько портов Ethernet и транслирующее полученный пакет во все порты кроме того, с которого этот пакет пришел. Таким образом если концентратор начинал принимать сигналы сразу с двух портов, то он не знал, что транслировать в остальные порты, это была коллизия. То же касалось и первых Ethernet-сетей использующих оптику (10Base-FL).
Зачем же тогда использовать 4х-парный кабель, если из 4х пар используются только две? Резонный вопрос, и вот несколько причин для того, чтобы делать это:
Не смотря на это на практике часто используют 2х-парный кабель, подключают сразу 2 компьютера по одному 4х-парному, либо используют свободные пары для подключения телефона.
Gigabit Ethernet
В отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.
Дальше — больше
10 Gigabit Ethernet уже во всю используется провайдерами, но в SOHO сегменте не применяется, т.к. судя по всему там вполне хватает Gigabit Ethernet. 10GBE качестве среды распространения использует одно- и многомодовое волокно, с или без уплотнением по длине волны, медные кабели с разъемом InfiniBand а так же витую пару в стандарте 10GBASE-T или IEEE 802.3an-2006.
40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE). Разработка этих стандартов была закончена в июле 2010 года. В настоящий момент ведущие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Juniper Networks и Huawei уже заняты разработкой и выпуском первых маршрутизаторов поддерживающих эти технологии.
В заключении стоит упомянуть о перспективной технологии Terabit Ethernet. Боб Меткалф, создатель предположил, что технология будет разработана к 2015 году, и так же сказал:
Чтобы реализовать Ethernet 1 ТБит/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое
UPD: Спасибо хабраюзеру Nickel3000, что подсказал, про то что разъем, который я всю жизнь называл RJ45 на самом деле 8P8C.
UPD2:: Спасибо пользователю Wott, что объяснил, почему используются контакты 1,2,3 и 6.