نشرت تحت تصنيف Wireless Design، Wireless Networking

شبكات الجيجا الإيثرنت



في شبكات الكمبيوتر يعتبر Gigabit Ethernet GbE أو 1 GigEهو المصطلح المعبر عن تقنية إرسال الفريمات بسرعة الف ميجا بت لكل ثانية (1,000,000,000 bits per second), طبقا لمعيار IEEE 802.3 المعدل في سنة 2008 و تم بدء التفكير في هذا المعيار مبكرا في 1999 و أصبح شائع الإستخدام جدا مع حلول 2010 و استخدم هذا المعيار بالأساس لتمكين التراسل full-duplex و لكنه أيضا يدعم الطريقة الأسبق Half-duplex

بدأت تكنولوجيا الإيثرنت بواسطة شركة زيروكس الشهيرة Xerox و ذلك بسرعة 10 Mbit/s ثم تطورت الي سرعة 100 Mb/s بما يعرف بـ fastethernet , بعدها بدأت الحاجة الي وجودة سرعات أكبر و هنا بدأ التفكير في امكانية تطوير السرعة لتصل الي 1000 Mb/s أو ما يسمي بـ Gigethernet

خرج الي النور أول معيار يحدد مواصفاته من منظمة IEEE في يونيو 1998 بما يسمي بـ IEEE 802.3z أو تجاريا بما يسمي 1000BASE-X حيث X معامل يتغير طبقا لأنواع سنتعرف عليها مثل CX , SX , LX و التي تعبر عن أنواع موصلات الفايبر مثل Single Mode للمسافات الطويلة أكثر من كيلو متر و Multimode أقل من كيلو متر كذلك تم تخصيص هذا المعيار لموصلات الكابلات المحورية التي تنقل الموجات الميكروويف الشبكية عبر الجيجا ايثرنت

بعد ذلك بسنة و في عام 1999 تم تطويره IEEE 802.3ab و الذي مكن Gigabit Ethernet من نقل هذه السرعة عبر الكابلات المجدولة unshielded twisted pair (UTP) من نوع CAT 5 , 5e , 6 و تم تسمية هذا المعيار تجاريا بـ 1000BASE-T و هنا انتقل الإيثرنت من كونه تقنية ربط شبكات فقط backbone network الي تقنية ربط أجهزة أيضا desktop technology و يعتبر العام 2000 هو العام الفعلي لتشغيل desktop technology 1000BASE-T مع الأجهزة الشخصية حيث تمكنت شركة أبل من استخدام هذه التقنية لربط أجهزتها و ذلك مع الجيلين Apple’s Power Mac G4 و PowerBook G4


في عام 2004 تم تطوير معيار جديد للجيجا ايثرنت هو IEEE 802.3ah حيث تم قابلية استخدام نوعين جديد من موصلات الفايبر و هما 1000BASE-LX10 و 1000BASE-BX10 و الذي يسمي أيضا Ethernet in the First Mile

مع حلول 2006 كانت السرعة 10Gb Ethernet جاهزة كبديل لـ 1Gb في شبكات backbone و سنتكلم عنها لاحقا في مقالة أخري

و هذا الشكل يبين اختصار لهذه الأنواع


و هذا جدول يبين تفصيل هذه الأنواع مع الكابلات المناسبة و أطوالها القصوي


متطلبات استخدام الجيجا ايثرنت

لعمل أي منظومة شبكية أو هندسية لابد أن يكون لديك ثلاثة مكونات أولها المكون المادي ثانيها هو الطاقة ثالثها هو المكون المعرفي

المكون المادي هو المكونات المطلوبة لعمل شبكة جيجا ايثرنت و أما المكون المعرفي فهي المعلومات اللازمة لعمل هذه الشبكة و أما الطاقة فهي رغبة الشخص للعمل

المكون المادي لشبكات الجيجا ايثرنت

بالنسبة للمكون المادي فلإستخدام هذه التقنية نحتاج أربعة أشياء أساسية لا غني عنهم أولهم جهاز شبكي يدعم الجيجا ايثرنت و ثانيهم كابل Cable و غالبا ما يكون الفايبر و ثالثهم هو الموصل Connector و هو رأس الكابل أما الرابع فهو محول Transceiver أو ما يسمي بـ GBIC أو Mini-GBICs (SFP) و هو الذي يوضع في السويتش لتركيب رأس الكابل به

هناك أشياء ثانوية أحيانا أتغاضي عن استخدامهم مثل Patch Panel Fiber و هو بحجم السويتش يستخدم لترتيب أسلاك الفايبر و يوضع به Transceiver و الثاني هوPatch cord fiber و هو كابل قصير يربط بين Patch Panel والسويتش الفايبر

و سيكون كلامنا علي المنظومة المستخدم فيها كابلات الفايبر رغم أن الجيجا ايثرنت أيضا يصلح للكابلات المجدولة و المحورية

أولا السويتشات التي تدعم الجيجا ايثرنت

سنستخدم سويتشات سيسكو و هذه بعض السويتشات التي تدعم هذه التقنية

Catalyst 6500/6000 Series Switch

Catalyst 5500/5000 Series Switch

Catalyst 4500/4000 Series Switch

Catalyst 3550 Series Switch

Catalyst 3750 Series Switch

Catalyst 3750 Metro Series Switch

Catalyst 2900−XL/Catalyst 3500−XL Series Switch

Catalyst 2940 Series Switch

Catalyst 2950 Series Switch

Catalyst 2955 Series Switch

Catalyst 2970 Series Switch

Catalyst 2948G−L3/4908G−L3/4840G Switch

Catalyst 8500 Series Switch Router

و يختلف كل سويش عن تلآخر في عدد البورتات التي يدعمها للجيجا ايثرنت


بعض هذه السويتشات تكون بورتات الفايبر فيها مدمجة و أخري موضوعه علي هيئة موديول مستقل تستطيع تغييره اذا لزم الأمر كما بالشكل الذي يخص سويتشات 3750X المشهورة في عالم الشبكات اللاسلكية لسيسكو


ثانيا كابل الفايبر

لدينا نوعان من الألياف البصرية هما single mode و multimode
فأما Single-Mode Fiber و يسمي احيانا monomode شائع الإستخدام في المسافات الطويلة و التي تستخدم ككابلات اساسية backbone cableللربط بين الشبكات في حدود أكبر من 1 كيلومتر

و أما Multimode فيستخدم للربط بين السويتشات في الشبكة الواحدة للمسافات القصيرة في حدود أقل من 1 كيلومتر –غالبا-

و الشكل التالي يبين بعض الفروقات بين النوعين


و يأتي الكابل الواحد به أكثر من فايبر كل اثنين يمثلان خط واحد مرسل و مستقبل لنفس الجهة و تتنوع الكابلات حسب العدد و أقلها يأتي بخط واحد “اتنين فايبر” و هو patch cord و الشكل التالي يبين الفرق بين هذه الأنواع


و يعتبر العائق الأساسي في مد كابلات الفايبر هو ارتفاع ثمنها و قلة الأيدي العاملة الفنية التي تتعامل معها فالشبكية التي سيتم استبدالها او تركيبها لتتوائم مع الكابلات سيتم تبديل سويتشاتها و مكونات كبائنها و هذا يعني ان تكلفة تركيب الألياف البصرية تزيد بمقدار 50 % عن الألياف العادية

ثالثا الموائمات Transceiver

تسمي GBIC – Gigabit interface converter حيث يأتي السويتش الذي يدعم الجيجا ايثرنت غالبا ببورتات فارغة و لذلك نحتاج الي موائمات GBIC و هذه الموائمات تقوم بشيئين أولهما هو موائمة السويتش ليتم تركيب الموصل المناسب به و ثانيهما لتحويل الإشارة الكهربية في السويتش الي اشارة ضوئية لنقلها داخل كابل الفايبر – في حال استخدام كابل فايبر –

و نستخدم في سويتشات سيسكو الحالية نوعين هما GBIC و Mini-GBICs

فأما GBIC فهو أقدم النوعين و هو محولات لموصلات فايبر من نوع SC مثل هذه


النوع الآخر من المحولات و هو الأحدث و هو Mini-GBICs المسماة Small Form Factor (SFP) لموصلات فايبر من نوع LC مثل هذه


في السويتشات القديمة من سيسكو مثل 2900 و 2970 لا يعوزك لإستخدام المحول GBIC و يتم قبس الكابل الفايبرفي السويتش مباشرة كما تري



رابعا الموصلات Connectors

و هي نهايات الكابلات التي توضع في GBIC و تتلائم مع نوع و شكل GBIC و لدينا أنواع عديدة يمثلهم الشكل التالي


و أغلب ما نستخدمه هما النوعين LC و SC فأما LC فهو الأحدث و المستخدم مع- Mini GBIC SFP و النوع الأقدم هو SC المستخدم مع GBIC

و أحيانا نحتاج في بعض الأحيان الي كابلات إحدي طرفيها من النوع LC و الطرف الآخر SC و ذلك عند توصيل سويتشين مختلفين في GBIC مثل هذه


و قد تكون الموصلات بشكل مفرد أو بشكل مزدوج هكذا


ثانيا المكون المعرفي أو تصميم الشبكة

تأتي سويتشات الفايبر من سيسكو بأكثر من بورت جيجا ايثرنت تصل الي أربع بورتات كل منها يستخدم غالبا لربط Uplink بين السويتشات و الا فتستطيع أيضا أن تربطها بأجهزة حاسوب ان توفر لها كروت شبكية بها بورتات فايبر

في الشبكة التالية ثلاث طبقات من الشبكة بدءا من ISP و هم Core و توجد في قمة السلم الهرمي لشبكتك و أحيانا تكون في ISP الذي تنتمي له ثم Distribution و توجد في قمة السلم الهرمي لشبكتك الخاصة ثم Acsess و هي تحتوي علي السويتشات التي ترتبط بها بشكل مباشر


و لعمل ربط فايبر طبقا لأنواع السويتشات التالية فأنت ستستخدم موديولات GBIC تناسب كل سويتش و نهايات فايبر تناسب كل موديول كما هو موضح في الجدول التالي


بقي أن نتكلم قليلا عن المقياس 1000BASE-CX و هو يختص بنقل البيانات بهذه السرعة عبر الكابلات المحورية twinaxial cabling لمسافة 25 متر فيستخدم موصلات من نوع DE-9 و التي تشبه المستخدمة في Console و موصلات 8P8C connector و التي تشبه موصلات RJ و هذه هي GBIC المستخدمة


و هذه هي Connectors المستخدمة


و تستخدم هذه الأنواع في IBM BladeCenter حيث تتوفر هذا الأنواع من الموصلات

ثالثا مكون “الطاقة” في شبكات الجيجا ايثرنت

هي بشكل مختصر رغبتك لعمل هذه الشبكة و التي تشبه رغبتي لكتابة هذا المقال و هو مكون مهم جدا في بناء أي منظومة هندسية أضاف لها بعدا بشريا فقد يكون لديك أجهزيتك و لديك المعرفة و لكن يعوزك الحماس و الرغبة و التحفيز بل ربما القدرة المادية و المالية لعمل ذلك

و استخدمت ثلاثية مكونات المنظومات الهندسية بشكل عام لدرء نظرية داروين الخاصة بنشئة الخلق حيث افتقرت النظرية للمكون المعرفي و بعض مكون الطاقة فليس معني أن لدي كل مكونات خلق الكون أن يخلق الكون من نفسه صدفة

نادر المنسي


Advertisements

المعلق:

مهندس عربي يطمح و يساعد في الرقي بالمحتوي العربي للتكنولوجيا عبر ترجمة و اعداد مقالات و كتب علمية في مجال الشبكات و الإتصالات السلكية و اللاسلكية

رأيان على “شبكات الجيجا الإيثرنت

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

w

Connecting to %s