Gigabit Ethernet

Was ist Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ist der vollständige Name von Gigabit Ethernet, abgekürzt als Gbe. Gigabit Ethernet ist eine Übertragungstechnologie, die das Ethernet-Frame-Format und -Protokoll verwendet, um die Übertragung von Ethernet-Frames mit einer Rate von einem Gigabit pro Sekunde zu unterstützen. GBe kann eine Datenrate von 1 Milliarde Bit pro Sekunde oder 1 Gigabit (Gb) bieten. Der Standard 802.3ab des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) definiert 1000BASE-T , die beliebteste Art von Gigabit Ethernet. Er wurde 1999 weit verbreitet eingesetzt und wird derzeit in vielen Unternehmensnetzwerken als Access-Layer-Netzwerk verwendet.

Gigabit Ethernet wird sowohl in Glasfaser- als auch in Kupferkabeln verwendet. Im internen Netzwerk, von der kabelgebundenen Verbindung des PCs des Benutzers bis zur Serverausrüstung, hat sich die Zugriffsschichtrate der meisten Unternehmen von 100M Ethernet zu Gigabit Ethernet entwickelt. 10Gbe wird häufig im Aggregationsschichtnetzwerk eingesetzt. Heutzutage sind 25Gbe, 40Gbe und 100Gbe in mittleren und großen Unternehmen sowie in Rechenzentrumsnetzwerken sehr verbreitet, die alle auf Basis von Gigabit Ethernet entwickelt wurden.

Wie funktioniert Gigabit Ethernet?

Gigabit Ethernet wird am häufigsten als Ethernet-Switch mit geschalteten Vollduplex-Netzwerken verwendet. Gigabit Ethernet verwendet dieselbe 802.3-Frame-Struktur wie Standard-Ethernet. Es unterstützt Geschwindigkeiten von 1 Gigabit pro Sekunde (Gbps) unter Verwendung von Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD). CSMA/CD verarbeitet Übertragungen, nachdem eine Kollision aufgetreten ist. Wenn zwei Geräte versuchen, gleichzeitig Daten aneinander zu übertragen, können die Übertragungsraten dazu führen, dass sich die Pakete überschneiden. CSMA/CD erkennt und verwirft die kollidierenden Pakete. 

Gigabit Ethernet wird häufig über Kupfer- oder Glasfaserkabel realisiert. Längere Strecken über 100 Meter (m) erfordern Glasfaserkabel. Herkömmliche Ethernet-Kabel können jedoch Daten mit Gigabit-Geschwindigkeiten über kürzere Strecken übertragen, z. B. Cat5e-Kabel, die 100M mit 1000BASE-T-Raten übertragen können.

Arten von Gigabit Ethernet

1000Base-CX (Legacy)

Er wird für Verbindungen bis zu 25 m unter Verwendung von geschirmten Twisted-Pair-Kabeln (STP) verwendet. ‘CX’ weist auf die Verwendung von Kupferverkabelung (Kurzstrecken-Kupfer) hin. 

1000BASE-KX

Dieser Standard, der für den Betrieb über elektrische Backplanes verwendet wird, nutzt UTP-Kabel.

1000Base-T 

1000BASE-T (auch bekannt als IEEE 802.3ab) ist der Standard für Twisted-Pair-Gigabit-Ethernet. Es wird für Übertragungsdistanzen von bis zu 100 m verwendet. Nahezu alle Arten von Kategorie-Kabeln sind mit dem 1000base-t-Standard kompatibel, wie cat5/cat5a/cat6/cat6a.

1000BASE-T1

Es wird für Verbindungen bis zu 40 m verwendet und nutzt STP-Kupferkabel, wie Cat5, Cat5e.

1000BASE-TX.

1000base-tx ähnelt 1000Base-T, das ebenfalls für Übertragungsdistanzen von bis zu 100 m eingesetzt wird. Das vereinfachte Design verwendet nur vier unidirektionale Paare (zwei TX-Paare und zwei RX-Paare) statt vier bidirektionaler Paare. Dadurch werden die Produktionskosten von Netzwerkkabeln reduziert.

Es muss Cat6/Cat6a-Kupferkabel verwenden. 

1000Base-SX

Dieser Standard, der für Verbindungen bis zu 550 m verwendet wird, nutzt Multimode(OM2/OM3/OM4)-Glasfaserkabel für Kurzwellige Übertragungen. ‘SX’ gibt die Übertragungsdistanz (kurz) an. 

1000Base-LX

Dieser Standard wird für Verbindungen bis zu einer maximalen Entfernung von 10 Kilometern (km) verwendet und nutzt Singlemode-Glasfaserkabel. ‘LX’ gibt die Übertragungsdistanz (Long) an. 

1000BASE-EX

Dieser Standard wird für Verbindungen bis zu einer maximalen Entfernung von 40 Kilometern (km) verwendet und nutzt Singlemode-Glasfaserkabel. Durch die Verwendung eines Lasers mit einer Wellenlänge von 1310 nm werden Übertragungsentfernungen von bis zu 40 km über ein Singlemode-Faserpaar ermöglicht. ‘EX’ gibt die Übertragungsentfernung an (Extend). 

1000BASE-ZX

1000BASE-ZX bezeichnet eine Gigabit-Ethernet-Übertragung mit einer Wellenlänge von 1.550 nm, die über Singlemode-Faser eine Entfernung von mindestens 80 km erreicht. Einige Anbieter bezeichnen auch Module, die über eine Singlemode-Faser bei einer Wellenlänge von 1.550 nm 120 km übertragen können, als EZX-Module.