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Gigabit Ethernet
Depois dos padres de 10 e 100 megabits, o passo natural paraas redes Ethernet seria novamente multiplicar por 10 a taxa de
transmisso, atingindo 1000 megabits. E foi justamente o
que fizeram. O padro Gigabit Ethernet comeou a ser
desenvolvido pelo IEEE em 1997 e acabou se ramificando emquatro padres diferentes.
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O 1000BaseLX o padro mais caro, que suporta apenas cabosde fibra ptica e utiliza a tecnologia long-wave laser, com laseres
de 1300 nanmetros. Apesar de, em todos os quatro padres a
velocidade de transmisso ser a mesma, 1 gigabit, o padro
1000Base-LX o que atinge distncias maiores. Usando cabosde fibra ptica com ncleo de 9 mcrons o sinal capaz de
percorrer distncias de at 5 KM, enquanto utilizando cabos
com ncleo de 50 ou 62.5 mcrons, com frequncias de
respectivamente 400 e 500 MHz, que so os padres mais
baratos, o sinal percorre 550 metros.
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O segundo padro o 1000BaseSX que tambm utiliza cabos defibra ptica, mas utiliza uma tecnologia de transmisso mais
barata, chamada short-wave laser, que uma derivao da
mesma tecnologia usada em CD-ROMs, com feixes de curta
distncia. Justamente por j ser utiliza em diversos dispositivos,esta tecnologia mais barata, mas em compensao o sinal
tambm capaz de atingir distncias menores. Existem quatro
padres de laseres para o 1000BaseSX.
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Com laseres de 50 mcrons e frequncia de 500 MHz, o padromais caro, o sinal capaz de percorrer os mesmos 550 metros
dos padres mais baratos do 1000BaseLX. O segundo padro
tambm utiliza laseres de 50 mcrons, mas a frequncia cai para
400 MHz e a distncia para apenas 500 metros. Os outros doispadres utilizam laseres de 62.5 mcrons e frequncias de 200 e
160 MHz, por isso so capazes de atingir apenas 275 e 220
metros, respectivamente.
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Para distncias mais curtas existe o 1000BaseCX, que ao invsde fibra ptica utiliza cabos twiaxiais, um tipo de cabo coaxial
com dois fios, que tem a aparncia de dois cabos coaxiais
grudados. Este padro mais barato que os dois anteriores, mas
em compensao o alcance de apenas 25 metros. A idia que ele servisse para interligar servidores em data centers, que
estivessem no mesmo rack, ou em racks prximos.
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Mas, o padro que est crescendo mais rapidamente, a pontode quase condenar os demais ao desuso o 1000BaseT,
tambm chamado de Gigabit over copper, por utilizar os
mesmos cabos de par tranado categoria 5 que as redes de 100
megabits atuais. Isto representa uma enorme economia, noapenas por eliminar a necessidade de trocar os cabos atuais por
cabos muito mais caros, mas tambm nas prprias placas de
rede, que passam a ser uma evoluo das atuais e no uma
tecnologia nova.
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O alcance continua sendo de 100 metros e os switchscompatveis com o padro so capazes de combinar ns de 10,
100 e 1000 megabits, sem que os mais lentos atrapalhem os
demais. Toda esta flexibilidade torna uma eventual migrao
para o 1000BaseT relativamente simples, j que voc podeaproveitar o cabeamento j existente. Na verdade, muita pouca
coisa muda. Note que apesar dos cabos serem os mesmos, o
1000BaseT faz um uso muito mais intensivo da capacidade de
transmisso e por isso detalhes como o comprimento da parte
destranada do cabo para o encaixe do conector, o nvel de
interferncia no ambiente, cabos muito longos, etc. so mais
crticos.
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Com um cabeamento ruim, o ndice de pacotes perdidos sermuito maior do que numa rede de 100 megabits. Todos estes
padres de Gigabit Ethernet so intercompatveis apartir da
camada Data Link do modelo OSI. Abaixo da Data Link est
apenas a camada fsica da rede, que inclui o tipo de cabos eo tipo de modulao usado para transmitir dados atravs deles.
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Os dados transmitidos, incluindo camadas de correo de erro,endereamento, etc. so idnticos em qualquer um dos
padres. Assim como muitos hubs, inclusive modelos baratos
permitem juntar redes que utilizam cabos de par tranado e
cabo coaxial, muito simples construir dispositivos quepermitam interligar estes diferentes padres. Isto permite
interligar facilmente seguimentos de rede com cabeamento e
cobre e de fibra ptica, que podem ser usados nos locais onde
os 100 metros dos cabos cat 5 no so suficientes.
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As placas Gigabit Ethernet podem operar tanto no modo full-duplex, onde os dois lados podem transmitir dados
simultneamente, quanto no modo half-duplex. O que
determina o uso de um modo ou de outro novamente o uso
de um hub ou de um switch. Voc ver muitas placasanunciadas como capazes de operar a 2 Gigabits, o que nada
mais do que uma aluso ao uso do modo full-duplex. J que
temos 1 Gigabit em cada sentido, naturalmente a velocidade
total de 2 Gigabits. Mas, na prtica no funciona bem assim
pois raramente ambas as estaes precisaro transmitir grandes
quantidades de dados.
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O mais comum uma relao assimtrica, com uma falando e aoutra apenas enviando os pacotes de confirmao, onde o uso
do full-duplex traz um ganho marginal.
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10 Gigabit Ethernet
Este padro bastante interessante do ponto de vista tcnico,pois alm da velocidade, o alcance mximo de nada menos
que 40 KM, utilizando cabos de fibra ptica monomodo. Existe
ainda uma opo de baixo custo, utilizando cabos multimodo,
mas que em compensao tem um alcance de apenas 300metros. O 10 Gigabit Ethernet tambm representa o fim dos
hubs. O padro permite apenas o modo de operao full-
duplex, onde ambas as estaes podem enviar e receber dados
simultneamente, o que s possvel atravs do uso de switchs.
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10 Gigabit Ethernet
Isto encarece mais ainda o novo padro, mas trs ganhos dedesempenho considerveis, j que alm de permitir o uso do
modo full-duplex, o uso de um switch acaba com as colises de
pacotes. Outra mudana importante que, pelo menos por
enquanto, sequer cogitado o desenvolvimento de um padroque utilize cabos de cobre, sequer sabe-se se seria possvel.
Mas, isto no conclusivo, pois os padres iniciais do Gigabit
tambm traziam como opes apenas os cabos de fibra ptica.
O par tranado veio apenas em 99, dois anos depois.
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10 Gigabit Ethernet
O 10 Gigabit no se destina a substituir os padres anteriores,pelo menos a mdio prazo. A idia complementar os padres
de 10, 100 e 1000 megabits, oferecendo uma soluo capaz e
interligar redes distantes com uma velocidade comparvel aos
backbones DWDM, uma tecnologia muito mais cara, utilizadaatualmente nos backbones da Internet.
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10 Gigabit Ethernet
Suponha por exemplo que voc precise interligar 5.000 PCs,divididos entre a universidade, o parque industrial e a prefeitura
de uma grande cidade. Voc poderia utilizar um backbone 10
Gigabit Ethernet para os backbones principais, unindo os
servidores dentro dos trs blocos e os interligando Internet,usar uma malha de switchs Gigabit Ethernet para levar a rede
at as salas, linhas de produo e salas de aula e usar hubs
10/100 para levar a rede at os alunos e funcionrios, talvez
complementando com alguns pontos de acesso 802.11b para
oferecer tambm uma opo de rede sem fio.
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10 Gigabit Ethernet
Isto estabelece uma pirmide, onde os usurios individuaispossuem conexes relativamente lentas, de 10 ou 100
megabits, interligadas entre s e entre os servidores pelas
conexes mais rpidas e caras, um sistema capaz de absorver
vrias chamadas de videoconferncia simultneas por exemplo.Tanto o Gigabit quanto o 10 Gigabit sinalizam que as redes
continuaro a ficar cada vez mais rpidas e mais acessveis. Hoje
em dia possvel comprar uma placa 10/100 por menos de 30
reais e, com o barateamento dos novos padres, estes preos
no voltaro a subir.
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10 Gigabit Ethernet
Com as redes to baratas, aplicaes que estavam fora demoda, como os terminais diskless, terminais grficos, etc.
voltaram a ser atrativas. Os PCs continuam relativamente caros,
mas a banda de rede est muito barata. Com isto, comea a
fazer sentido aproveitar PCs antigos, transformando-os emterminais de PCs mais rpidos.
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Exerccios:
1. Qual o padro mais usado nas redes Gigabit Ethernet?2. De que modo uma rede Gigabit Ethernet pode usar o
mesmo cabo de uma rede 100BaseT?
3. O padro 10 Giga Ethernet prev o fim dos hubs, por qu?