IEEE 802.3bz

IEEE 802.3bz — стандарты компьютерных сетей Ethernet со скоростью передачи данных 2,5 Гбит/с и 5 Гбит/с, использующие витую пару с медными проводами. Такие стандарты предлагают промежуточные скорости между существующими стандартами гигабитного и 10-гигабитного Ethernet. Принятые в 2016 году стандарты получили названия 2.5 GBASE-Т и 5GBASE-Т.[1][2][3] С 2014 года аналогичные инициативы продвигались альянсами NBASE-Т и MGBASE-Т.

Стандарт IEEE 802.3bz

IEEE 802.3 создал инициативу «2.5G/5GBASE-T Task Force» для работы над 2.5GBASE-T и 5GBASE-Т стандартами в марте 2015 года.[4]

23 сентября 2016 года совет по стандартам IEEE-SA утвердил стандарт IEEE 802.3bz-2016.[5]

Стандарт IEEE 802.3bz определяет следующие варианты:[6]

  • Скорость 2,5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров с применением кабелей категории 5е
  • Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров на кабелях категории 6
  • Скорость 5 Гбит/с на расстояниях до 100 метров при использовании кабелей категории 5е «в определенных случаях и конфигурациях развертывания»

Технология

Физический (PHY) слой технологий передачи данных стандарта IEEE 802.3bz основан на разработках технологии 10GBASE-T, но работает на более низкой сигнальной скорости. При снижении скорости передачи сигналов до 1⁄4 или 1⁄2, скорость передачи данных снижается до 2,5 и 5 Гбит/с, соответственно.[7] Соответственно уменьшается спектральная ширина сигналов и упрощаются требования к кабельной инфраструктуре. Стандарты 2.5 GBASE-T и 5GBASE-T могут использовать неэкранированный кабель «витая пара» общей длиной до 100 м, если он удовлетворяет требованиям категории 5Е и категории 6, соответственно.[8]

Питание через Ethernet

В отличие от более раннего стандарта 10GBASE-T, производители оборудования заявили о своем намерении реализовать стандарт 802.3at для передачи электропитания через Ethernet в некоторых типах NBASE-T коммутаторов. Это позволит упростить развертывание высокоскоростных беспроводных систем на базе стандартов 802.11ac и 802.11ax. Скорости этих вариантов Wi-Fi превышают скоростные возможности существующего стандарта 1000Base-T.[9]

Сравнение Ethernet технологий на основе витой пары

Схематичное изображение требований различных стандартов Ethernet и частотных возможностей кабеля для разных категорий. Объём изображенных фигур пропорционален скорости, по вертикали указано количество используемых сигнальных пар, по горизонтали — количество битов, передаваемых на каждый Гц. Также указана спектральная ширина сигнала и гарантированные частотные характеристики кабеля категорий 3, 5e, 6, 6a.

Название Скорость[10]
(Мбит/с) 		Количество пар[11] Бит/Гц Спектральная ширина
(МГц) 		Требуемый кабель[12] Рейтинг кабеля
(МГц)
10BASE-T 10 1
1 10 Кат. 3 16
100BASE-TX 100 2 3.2 31.25 Кат. 5 100
1000BASE‑T 1,000 4 4 62.5 Кат. 5е 100
2.5GBASE-T 2,500 4 6.25 100 Кат. 5е 100
5GBASE-T 5,000 4 6.25 200 Кат. 6 250
10GBASE-T 10,000 4 6.25 400 Кат. 6А 500

История

Проблема стандартизации Ethernet для промежуточных скоростей стала актуальной около 2014 года, когда с одной стороны стала ясна невозможность использования 10GBASE-T стандарта по кабельной инфраструктуре категории 5e, проложенной во многих зданиях, а с другой стороны, быстрое развитие быстрых Wi-Fi-протоколов, в частности IEEE 802.11ac, повысило спрос на недорогие межсоединения на скоростях более 1 Гбит/с (1000Base-T). Стандарт IEEE 802.3bz также поддерживает передачу электропитания через Ethernet, которая, как правило, не доступна в решениях 10GBASE-T.

В начале 2013 года серверные процессоры Intel Avoton получили интегрированные 2,5 Гбит/с Ethernet-контроллеры.

В то время как компания Broadcom объявила о выпуске ряда микросхем 2,5 Гбит/с трансиверов,[13][14] на рынке не были широко доступны коммутирующие микросхемы для скоростей 2,5 Гбит/с, а коммутаторы 10GBASE-T, как правило, не поддерживали промежуточные скорости.

В октябре 2014 года был основан альянс NBASE-Т,[15] , в который изначально вошли компании Cisco, Aquantia, Freescale и Xilinx. К маю 2015 года[16] альянс включал 34 компании, в него входило большинство производителей сетевого оборудования.

Конкурирующий альянс MGBASE-Т, также разрабатывающий Ethernet быстрее гигабита, был основан в декабре 2014 года.[17] В отличие от NBASE-T, представители MGBASE-T заявляли об открытости технических спецификаций на условиях открытых исходных кодов.[18]

С образованием проекта стандартизации IEEE 802.3bz при поддержке Ethernet Aliance в июне 2015 года, представители NBASE-T и MGBASE-Т альянсов были вынуждены сотрудничать.[19]

Продукты для 2,5 и 5 Гбит/с Ethernet выпускают Aquantia и Realtek[20].

NBASE-Т

NBASE-Т Альянс был основан в 2014 году Aquantia, Cisco, Freescale и Xilinx.[21] В настоящее время альянс состоит более чем из 45 компаний. Спецификации альянса нацелены на совместимость с IEEE 802.3bz.[22]

Примечания

  1. ↑ IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T Task Force  (неопр.). IEEE Standards Association. Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 29 ноября 2019 года.
  2. ↑ New IEEE P802.3bz™ Project Achieves Significant Milestone Towards Enabling Higher Speeds Over Installed Base of Twisted Pair Cabling  (неопр.). IEEE Standards Association. Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано из оригинала 8 июля 2017 года.
  3. ↑ IEEE's 802.3BZ Task Force Mediates MGBASE-T and NBASE-T Alliances  (неопр.). Planetech USA. Дата обращения: 22 ноября 2015. Архивировано 22 ноября 2015 года.
  4. ↑ IEEE 802.3bz Project PAR  (неопр.). IEEE 802.3bz Task Force. Дата обращения: 22 сентября 2015. Архивировано 22 февраля 2019 года.
  5. ↑ [802.3_NGBASET] FW: Approval of IEEE Std 802.3bz 2.5GBASE-T and 5GBASE-T  (неопр.). IEEE P802.3bz Task Force. Дата обращения: 24 сентября 2016. Архивировано 23 сентября 2020 года.
  6. ↑ Next Generation Enterprise Access BASE-T PHY Objectives  (неопр.). IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T Task Force. Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 28 сентября 2020 года.
  7. ↑ Cisco Live BRKCRS-3900, slide 41, time 57:40  (неопр.). Дата обращения: 15 января 2016. Архивировано 3 марта 2016 года.
  8. ↑ Technology  (неопр.). NBASE-T. NBASE-T Alliance (2015). Дата обращения: 18 октября 2015. Архивировано 4 ноября 2014 года.
  9. ↑ Cisco NBaseT switches  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 16 сентября 2020 года.
  10. ↑ Скорость передачи данных = количество пар × бит/Гц × спектральная ширина
  11. ↑ В каждом направлении, для 10 и 100 используются разные пары, для более быстрых стандартов для передачи данных в обе стороны используются одни и те же 4 пары
  12. ↑ Указаны требования для кабеля длиной 100 метров. При небольшой длине кабеля, соединяющего активные порты, возможно использование кабеля более низкой категории. Например, стандарт 10GBASE-T допускает использование Кат. 6 длиной до 55 метров. Аналогично, 5GBASE-T вероятно заработает на большинстве существующих инфраструктур на базе Кат. 5e.
  13. ↑ Broadcom Announces New High-Performance Multi-Rate Gigabit PHYs  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 29 мая 2015 года.
  14. ↑ Broadcom анонсировала новые мультискоростные контроллеры физического уровня  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 29 сентября 2018 года.
  15. ↑ Industry Leaders Form NBASE-T Alliance to Promote Multi-Gigabit Ethernet Technology for Enterprise Wired and Wireless Access Networks  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 25 августа 2018 года.
  16. ↑ NBASE-T Alliance Jumps to 34 Members  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 26 августа 2018 года.
  17. ↑ Open Industry Alliance and IEEE to Bring 2.5G and 5G Ethernet Speeds to Enterprise Access Points  (неопр.). Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 24 сентября 2020 года.
  18. ↑ Want 2.5G/5G BASE-T Connections? They're coming.  (неопр.) Дата обращения: 28 сентября 2018. Архивировано 23 сентября 2020 года.
  19. ↑ IEEE's 802.3BZ Task Force Mediates MGBASE-T and NBASE-T Alliances  (неопр.). Дата обращения: 22 ноября 2015. Архивировано 22 ноября 2015 года.
  20. ↑ Things We Missed: Realtek Has 2.5G Gaming Ethernet Controllers  (неопр.). Дата обращения: 4 октября 2018. Архивировано 4 октября 2018 года.
  21. ↑ The NBASE-T Alliance℠  (неопр.). NBASE-T Alliance, Inc. Дата обращения: 30 декабря 2015. Архивировано 26 марта 2019 года.
  22. ↑ Oh What a Year!  (неопр.) NBASE-T Alliance, Inc. Дата обращения: 30 декабря 2015. Архивировано 25 августа 2018 года.

Ссылки

  • IEEE P802.3bz 2.5G/5GBASE-T Task Force (англ.)
  • NBASE-T Alliance (англ.)
  • MGBASE-T Alliance (англ.)
  • Кабельная система для Ethernet на 2,5 и 5 Гбит‍/‍с / Журнал сетевых решений/LAN 2018 № 01
  • Тег Ethernet на 2,5 и 5 Гбит‍/‍с в osp.ru
  • Новый стандарт Ethernet 802.3bz: до 5 Гбит/с на неэкранированной витой паре, Alizar, habr.com, 2016
  • ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ IEEE 802.3bz 2.5 GBASE-T И 5 GBASE-T / Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук 2-3 (2017): 73-75.
  • Сети нового поколения: Категория 8, или как перейти к 25G/40GBASE-T


Перейти к шаблону «Ethernet»
Ethernet-семейство технологий локальных сетей
Скорости
Общие статьи
Исторические
Приёмопередатчики
Интерфейсы
  • AUI (10 Мбит/с)
  • MDI
  • MII (100 Мбит/с)
  • GMII (1 Гбит/с)
  • XGMII (10 Гбит/с)
  • XAUI[англ.] (10 Гбит/с)
Все статьи об Ethernet