НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Разработка измерительных устройств

лекция 1: Ethernet L1, L2, L2+

1

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

План1. Характеристики, цели

2. Модуляция и кодирование

3. Подключение к среде передачи

4. Передача фреймов

5. L2+

6. Какие проблемы возникают?

2

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Характеристики, цели

1. Скорость от 1М до 100G/400G

2. Полудуплекс и полный дуплекс

3. Коаксиал, медь, оптика

4. BER по меди 1e-10, по оптике 1e-12

5. Медь - 100 м, оптика - десятки километров

3

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Физический уровень

● чем выше скорость, тем комплекснее

● помехоустойчивое кодирование

● модуляция для увеличения объёма

информации

4

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Модуляция и кодирование (медь)

5

Физика Кодирование

10 Mbps Коаксиал, Cat. 5e Manchester/NRZ

100 Mbps Cat. 5e, 2 пары 4B/5B MLT3

1000 Mbps Cat. 5e, 4 пары 4D PAM5

10000 Mbps Cat. 6a PAM16

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Модуляция и кодирование (оптика)

6

10 GBase-LR/SR 64/66

100 GBase-LR4/SR10 64/66 WDM

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Подключение к среде передачи

7

10/100/1000 Mbps медь

трансформаторы

1Gbps оптика/медь SFP

10 Gbps XFP/SFP+

40 Gbps QSFP

100 Gbps CFP

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

10/100/1000 медь

8

Трансформатор Трансивер

MII/GMIICat 5e

10/100/1000 медь/оптика

SFP Трансивер

MII/GMIICat 5e,оптика

SGMII или1 Gbps diff

ПЛИС

ПЛИС

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

10 G

9

SFP+/XFP Трансивер

4*XAUIОптика XFI

1 XAUI = 3.125 Gbps1 XFI = 10.3125 Gbps

ПЛИС

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

40/100 G

10

CFP

Оптика 4/10 * XFI

ПЛИС

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Передача фреймов

11

0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0xD5

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Фрейм● Адрес источника

● Адрес получателя

● Тип фрейма

12

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Информационная скорость

13

inf_rate = line_rate * (L2_frame_size - overhead_size ) / ( L2_frame_size + IFG ) (1)

IFG = 20 БайтУровень overhead_size

L2 0 байт

L3 14 байт

L4 14 + 20 байт

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Проблемы?● Битовые ошибки

● Ошибки кадров (не совпадает CRC32)

● Высокая задержка прохождения

● Зоопарк модулей, несовместимость

● Потери пакетов

● Дополним?

14

НТЦ Метротек, 2015 Курочкин Павел

Литература

● IEEE 802.3

● http://compress.ru/article.aspx?id=9774

15