Ethernet wirespeed что это
When the Windows Server 2003 system first boots up after installing a new hardware device, such as a Gigabit Ethernet Adapter, the system automatically detects the new hardware and prompts you to install the driver software for that device.
NOTE � The Gigabit Ethernet Adapter must be physically installed in your system prior to installing the driver software. See Installing the Hardware for details.
NOTE � If the Windows Server 2003 system detects a Gigabit Ethernet adapter and installs a default driver, update the driver as described in "Updating the Adapter Software".
To install the adapter software for Windows Server 2003, do the following
NOTE � Before beginning this procedure, verify that the Windows Server 2003 system has been upgraded to the latest version with the latest service pack applied.
Распиновка PoE и UPoE
Кабель для PoE – лучше использовать обычный (Ethernet) категории CAT 5E (и выше) и стандартный коннектор RJ45. Более подробно по кабелям – смотрите в следующей главе.
ПРИМЕЧАНИЕ! Для 802.3bt используется все та же обжимка, и при этом каждая из жил передает ток – смотрим на последний столбец.
Давайте разберем также и пассивное питание (Passive) – данный способ необходим, если вы собираетесь подключать устройство, у которого нет ПоЕ входного порта (есть вход для питания и обычный LAN).
Рассмотрим пример на картинке ниже. У нас есть PoE коммутатор, к которому мы должны подключить IP-камеру без ПоЕ входного порта. Тогда мы можем использовать PoE сплиттер.
ПРИМЕЧАНИЕ! При использовании пассивного подключения максимальное расстояние кабеля не должно превышать 50 метров.
Также хочу рассказать про PoE инжектор – это устройство используется, если нужно питать устройство от коммутатора без PoE портов. Внизу представлен пример использования обычного коммутатора, PoE инжектора и конечного устройства с данным портом.
Для сравнения посмотрите ещё раз на использование сплиттера. Обратите внимание на передачу данных и питания.
Ещё один важный момент – если ваш источник имеет подключение по 10Base-T или 100Base-TX и использует только 4 жилы, то данный коммутатор или маршрутизатор должен поддерживать метод подключения «А» или «В».
На инжекторе данную информацию можно посмотреть на этикетке:
ПРИМЕЧАНИЕ! Также смотрите на таблицу, которую я привел в самом начале главы.
Но если вы подключаете все 8 жил (1000 Мбит в секунду), то без разницы какой тип поддерживается инжектором, так как будет работать все 8 проводков.
ПРИМЕЧАНИЕ! Бояться, что вы сделаете что-то не так – не стоит, устройство просто не будет включаться. Спалить конечный аппарат вы не сможете, так как перед подачей питания инжектор или коммутатор отправляет проверочный сигнал. Ещё раз повторюсь, что если вы что-то не так подключили или обжали, то оборудование просто не будет работать.
Wake Up Capabilities Parameter
The Wake Up Capabilities parameter allows the user to set the adapter to wake up from a low power mode when it receives a network wake up frame. Two wake up frames are possible: Magic Packet and Wake Up Frame. By default, the adapter is set to Both. To set the adapter to wake up from a frame, select the appropriate Advanced tab parameter from the Value drop-down menu as described and shown below:
- Both (default) - Selects both Magic Packet and Wake Up Frame as wake up frames
- Magic Packet - Select Magic Packet as the wake up frame
- None - Selects no wake up frame
- Wake Up Frame - Selects Wake Up Frame as the wake up frame
Driver Properties Advanced Tab
To configure the adapter parameters, bring up the Driver Properties Advanced tab as follows:
- On the Desktop, right-click the My Computer icon and select the Properties option from the pop-up menu. The System Properties window displays.
- Click the Hardware tab and then click Device Manager. The Device Manager window displays.
- Scroll down the list of hardware devices to Network Adapters. Click the plus (+) to the left of the icon to display the list of adapters currently configured.
- Double-click the Gigabit Ethernet Adapter you want to configure. The Gigabit Ethernet Properties window displays, showing the General tab.
Jumbo Mtu Parameter
The Jumbo Mtu parameter allows the adapter to transmit and receive oversized Ethernet frames that are greater than 1514 but less than 9000 bytes in length. Note that this parameter will require a switch that is able to process large frames.
Set at 1500 bytes by default, to increase the size of the received frames, increment the byte quantity in 500-byte increments from the Advanced tab Value counter, shown below.
WOL Speed Parameter
The WOL Speed parameter allows the user to select the speed at which the adapter connects to the network during Wake-on-LAN mode. By default, the adapter is set to Auto. Set the speed as described and shown below:
NOTE � WOL Speed at 100 Mbps is only supported on the 5701, 5703, and 5704. 5700-based network adapters only support a WOL connection speed of 10 Mbps. This is the network speed when the system is in a standby mode awaiting wake up on LAN.
- 10 Mb - Sets the speed at 10 Mb
- 100 Mb - Sets the speed at 100 Mb
- Auto (default) - Sets the speed for optimum network connection
NOTE � Wake on LAN is supported at 10 Mbps on the 5700 and 5704 adapters. The 5701 and 5703 adapters support Wake on LAN at 10 or 100 Mbps. Dell supports Wake on LAN on one device in the system at a time.
WOL Speed Parameter
The WOL Speed parameter allows the user to select the speed at which the adapter connects to the network during Wake-on-LAN mode. By default, the adapter is set to Auto. Set the speed as described and shown below:
- 10 Mb - Sets the speed at 10 Mb
- 100 Mb - Sets the speed at 100 Mb
- Auto (default) - Sets the speed for optimum network connection
NOTE � Wake on LAN is supported at 10 Mbps on the 5700 and 5704 adapters. The 5701 and 5703 adapters support Wake on LAN at 10 or 100 Mbps. Dell supports Wake on LAN on one device in the system at a time.
Using the Driver Installer
- Start your Windows Server 2003 system and log in. You must have Administrator privileges to install the driver software.
When you boot up the Windows Server 2003 system after installing the adapter card, a series of Found New Hardware windows are displayed.
802.1p QOS Parameter
The 802.1p QOS parameter is a standard that enables Quality of Service (QOS). It is responsible for the QOS provisions on the local segment, and the avoidance of the "all packets are treated equally" issue, which falls onto the hub or switch servicing segment. 802.1p QOS provides prioritization of packets traversing a subnet. Thus, when the local segment becomes congested and the hub or switch workload results in the delay (dropping) of packets, those packets with flags that correspond to higher priorities will receive perferential treatment, and will be serviced before packets with lower priorities. Disabled by default, select Enable from the Value drop-down menu to enable this parameter. Once enabled, select Disable from the Advanced tab Value drop-down menu to disable this parameter.
NOTE � Enabling 802.1p QOS also requires an 802.1p aware switch.
Ethernet@WireSpeed Parameter
T he Ethernet@WireSpeed parameter enables a 1000BASE-T Ethernet adapter to establish a link at a lower speed when only 2 pairs of wires are available in the cable plant. By default, the adapter is set to Enable. To disable the Ethernet@WireSpeed parameter, select Disable from the Value drop-down menu as shown below:
- Disable - Disables Ethernet@WireSpeed
- Enable (default) - Enables Ethernet@WireSpeed
Installing the Adapter Software
To install the adapter software for Windows 2000, do the following
NOTE � Before beginning this procedure, verify that the Windows 2000 system has been upgraded to the latest version with the latest service pack applied.
-
Start your Windows 2000 system and log in. You must have Administrator privileges to install the driver software.
- In the Install Hardware Device Drivers window, click Search for a suitable driver for my device (recommended), then click Next.
Where "e:" is the designation of the CD-ROM drive on your system.
Some early versions of Windows 2000 may display a spurious message requesting you to insert the Windows 2000 disk. If this occurs, leave the driver installation media in the drive and click OK. If asked to specify the location of the Windows 2000 CD-ROM instead, click Browse (don�t use the text entry field) and locate the path to the Gigabit Ethernet drivers that was specified above.
Once installation of the driver software is complete, you are ready to modify configuration parameters.
Using the Driver Installer
- Start your Windows Server 2003 system and log in. You must have Administrator privileges to install the driver software.
When you boot up the Windows Server 2003 system after installing the adapter card, a series of Found New Hardware windows are displayed.
Flow Control Parameter
The Flow Control parameter allows the user to enable or disable the receipt or transmission of PAUSE frames. PAUSE frames enable the adapter and the switch to control the transmit rate. The side that is receiving the PAUSE frame will momentarily stop transmitting. The recommended selection is Auto, which will optimize PAUSE frame receipt and transmission . Enabled by default, to disable Flow Control to receive, transmit, or receive and transmit PAUSE frames, select the appropriate parameter from the Advanced tab Value drop-down menu described and shown below.
- Auto - (default) PAUSE frame receipt and transmission is optimized
- Disable- PAUSE frame receipt and transmission is disabled (recommended)
- Rx PAUSE - PAUSE frame receipt is enabled
- Rx/Tx PAUSE - PAUSE frame receipt and transmission is enabled
- Tx PAUSE - PAUSE frame transmission is enabled
Ethernet@WireSpeed Parameter
T he Ethernet@WireSpeed parameter enables a 1000BASE-T Ethernet adapter to establish a link at a lower speed when only 2 pairs of wires are available in the cable plant. By default, the adapter is set to Enable. To disable the Ethernet@WireSpeed parameter, select Disable from the Value drop-down menu as shown below:
- Disable - Disables Ethernet@WireSpeed
- Enable (default) - Enables Ethernet@WireSpeed
Speed & Duplex Parameter
The Speed & Duplex parameter allows the user to set the connection speed and duplex mode of the network. Note that Full-Duplex Mode allows the adapter to transmit and receive network data simultaneously. The adapter is set to Auto (optimum connection) by default. Set the speed and mode as described and shown below:
- 10 Mb Full - Sets the speed at 10Mbps and mode to Full Duplex
- 10 Mb Half - Sets the speed at 10Mbps and mode to Half Duplex
- 100 Mb Full - Sets the speed at 100Mbps and mode to Full Duplex
- 100 Mb Half - Sets the speed at 100Mbps and mode to Half Duplex
- Auto - (Default) Sets the speed and mode for optimum network connection (recommended)
NOTE � 1Gbps speed is enabled by selecting Auto.
NOTES � Auto is the recommended selection. This selection allows the adapter to dynamically detect the line speed and duplex mode of the network. Whenever the network capability changes, the adapter will automatically detect and adjust to the new line speed and duplex mode. Ensure that the link partner is also configured for Auto.
1000 Mbps makes use of Auto-Negotiation, some switches (Cisco 6509) do not alllow setting Auto on ports but allow 1000 Mbps.
Removing the Driver Software
Before physically removing an adapter from your system, first remove the adapter driver software.
- Start your Windows 2000 system and log in. You must have Administrator privileges to remove the driver software.
- Open the Control Panel and double-click the System icon.
- At the System Properties screen, click the Hardware tab.
Click Device Manager to display the Computer Management window.
NOTE � Not all driver files are removed as part of this procedure. Note that the driver and adapter can be removed via Hot Plug, if supported.
ВНИМАНИЕ! Советую прочесть статью от начала и до конца, даже если вам кажется, что вы все знаете, и вам нужна только распиновка. Как оказалось, многие инженеры не знают некоторые мелкие нюансы и детали, которые потом выливаются в проблемы с подключением и питанием.
Всем привет! Сегодня мы рассмотрим все возможные технологии PoE. Начнем с вопроса – а что это вообще такое? Power-over-Ethernet (Расшифровка) – это технология, которая была создана в местах, где невозможно провести выделенную розетку для устройств. Часто используется в IP-телефонии и на камерах видеонаблюдения. Питание идет по-обычному Ethernet проводу, а в качестве источника – выделенный PoE порт на коммутаторе или маршрутизаторе.
Примитивную схему подключения вы можете посмотреть на картинке ниже. Есть также исключения, о которых я расскажу чуть подробнее дальше.
Если посмотреть на схему выше, то у видеокамер мы не видим отдельных проводов для питания, потому что ток идет из LAN порта.
Updating the Adapter Software
NOTE � If using a 5704 device in this system, rebooting may be required after completing the driver update to properly load the new drivers.
NOTE � When updating the adapter software on existing Broadcom devices, the Advanced Property settings may not be updated unless the existing Broadcom device is removed by following the instructions in the "Removing the Driver Software" section. You must then perform a scan for hardware changes in the device manager, followed by re-installing the Broadcom device with the current adapter software as described in the "Installing the Driver Software" section.
Prior to uninstalling the Broadcom device, ensure to capture all Advanced Property settings because the parameters will be lost.
To update the adapter software for Windows Server 2003, do the following:
-
Start your Windows Server 2003 system and log in. You must have Administrator privileges to update the driver software.
Insert the media that was supplied with the Broadcom hardware.
The Hardware Update Wizard searches for the appropriate driver and automatically updates the software.
If asked to specify the location of the Windows Server 2003 CD-ROM instead, click Browse (don�t use the text entry field) and locate the path to the Gigabit Ethernet drivers that was specified above.
-
Once the software update is complete, click Finish to close the wizard and complete the software installation.
Once installation of the driver software is complete, you are ready to modify configuration parameters.
Стандарты
Класс 3 – 12,94Вт
ПоЕ (IEEE 802.3af) и PoE+( IEEE 802.3at) как видно из таблицы в корне отличаются. Более продвинутый стандарт может выдавать мощность до 30 Вт, по сравнению с 15,4. Поэтому PoE+ может питать более крупные устройства. При этом используется уже современный и довольно распространённый кабель Cat 5.
Driver Properties Advanced Tab
To configure the adapter parameters, bring up the Driver Properties Advanced tab as follows:
- Click Start then select Control Panel from the pop-up menu.
- Double-click the System icon.
- Click the Hardware tab and then click Device Manager. The Device Manager window displays.
- Scroll down the list of hardware devices to Network Adapters. Click the plus (+) to the left of the icon to display the list of adapters currently configured.
- Double-click the Gigabit Ethernet Adapter you want to configure. The Gigabit Ethernet Properties window displays, showing the General tab.
Manually Installing the Driver Software
When you boot up the Windows Server 2003 system after installing the network device, a series of Found New Hardware windows display.
The Welcome to the Found New Hardware window then displays.
- C hoose the Install the Software Automatically (Recommended) option, then click Next. The Found New Hardware Wizard then searches for the appropriate driver and automatically installs the software.
The following window appears notifying you to wait while the wizard installs the software.
- If asked to specify the location of the Windows Server 2003 CD-ROM instead, click Browse (do not use the text field) and locate the path to the Gigabit Ethernet drivers that was previously specified.
- When the software installation is complete, click Finish to close the wizard and complete the software installation.
Large Send Offload Parameter
Normally the TCP segmentation is done by the protocol stack. By enabling the Large Send Offload value, the TCP segmentation can be done by the Gigabit Ethernet Adapter. To enable the Large Send Offload, select the parameter from the Advanced tab Value drop-down menu. These values are described and shown below:
NOTE � Large Send Offload features is not supported on the 5700 NetXtreme Adapter.
- Disable - Disables large send offloading
- Enable (default) - Enables large send offloading
Removing the Driver Software
Before physically removing an adapter from your system, first remove the adapter driver software.
- Start your Windows Server 2003 system and log in. You must have Administrator privileges to remove the driver software.
- Open the Control Panel and double-click the System icon.
- At the System Properties screen, click the Hardware tab.
Click Device Manager. The Device Manager screen will appear.
NOTE � Not all driver files are removed as part of this procedure. Note that the driver and adapter can be removed via Hot Plug, if supported.
Кто-то считает, что это очевидные вещи, другие скажут, что скучная и ненужная теория. Тем не менее на собеседованиях периодически можно услышать подобные вопросы. Мое мнение: о том, о чем ниже пойдет речь, нужно знать всем, кому приходится брать в руки «обжимку» 8P8C (этот разъем обычно ошибочно называют RJ-45). На академическую глубину не претендую, воздержусь от формул и таблиц, так же за бортом оставим линейное кодирование. Речь пойдет в основном о медных проводах, не об оптике, т.к. они шире распространены в быту.
Технология Ethernet описывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный. Дальше будем говорить только о физическом, т.е. о том, как передаются биты между двумя соседними устройствами.
Технология Ethernet — часть богатого наследия исследовательского центра Xerox PARC. Ранние версии Ethernet использовали в качестве среды передачи коаксиальный кабель, но со временем он был полностью вытеснен оптоволокном и витой парой. Однако важно понимать, что применение коаксиального кабеля во многом определило принципы работы Ethernet. Дело в том, что коаксиальный кабель — разделяемая среда передачи. Важная особенность разделяемой среды: ее могут использовать одновременно несколько интерфейсов, но передавать в каждый момент времени должен только один. С помощью коаксиального кабеля можно соединит не только 2 компьютера между собой, но и более двух, без применения активного оборудования. Такая топология называется шина. Однако если хотябы два узла на одной шине начнут одновременно передавать информацию, то их сигналы наложатся друг на друга и приемники других узлов ничего не разберут. Такая ситуация называется коллизией, а часть сети, узлы в которой конкурируют за общую среду передачи — доменом коллизий. Для того чтоб распознать коллизию, передающий узел постоянно наблюдает за сигналов в среде и если собственный передаваемый сигнал отличается от наблюдаемого — фиксируется коллизия. В этом случае все узлы перестают передавать и возобновляют передачу через случайный промежуток времени.
Диаметр коллизионного домена и минимальный размер кадра
Таким образом чем больше потенциальный размер сегмента сети, тем больше накладных расходов уходит на передачу порций данных маленького размера. Разработчикам технологии Ethernet пришлось искать золотую середину между двумя этими параметрами, и минимальным размером кадра была установлена величина 64 байта.
Витая пара и дуплексный режим рабты
Витая пара в качестве среды передачи отличается от коаксиального кабеля тем, что может соединять только два узла и использует разделенные среды для передачи информации в разных направлениях. Одна пара используется для передачи (1,2 контакты, как правило оранжевый и бело-оранжевый провода) и одна пара для приема (3,6 контакты, как правило зеленый и бело-зеленый провода). На активном сетевом оборудовании наоборот. Не трудно заметить, что пропущена центральная пара контактов: 4, 5. Эту пару специально оставили свободной, если в ту же розетку вставить RJ11, то он займет как раз свободные контакты. Таким образом можно использовать один кабели и одну розетку, для LAN и, например, телефона. Пары в кабеле выбраны таким образом, чтоб свести к минимуму взаимное влияние сигналов друг на друга и улучшить качество связи. Провода одной пару свиты между собой для того, чтоб влияние внешних помех на оба провода в паре было примерно одинаковым.
Для соединения двух однотипных устройств, к примеру двух компьютеров, используется так называемый кроссовер-кабель(crossover), в котором одна пара соединяет контакты 1,2 одной стороны и 3,6 другой, а вторая наоборот: 3,6 контакты одной стороны и 1,2 другой. Это нужно для того, чтоб соединить приемник с передатчиком, если использовать прямой кабель, то получится приемник-приемник, передатчик-передатчик. Хотя сейчас это имеет значение только если работать с каким-то архаичным оборудованием, т.к. почти всё современное оборудование поддерживает Auto-MDIX — технология позволяющая интерфейсу автоматически определять на какой паре прием, а на какой передача.
Возникает вопрос: откуда берется ограничение на длину сегмента у Ethernet по витой паре, если нет разделяемой среды? Всё дело в том, первые сети построенные на витой паре использовали концентраторы. Концентратор (иначе говоря многовходовый повторитель) — устройство имеющее несколько портов Ethernet и транслирующее полученный пакет во все порты кроме того, с которого этот пакет пришел. Таким образом если концентратор начинал принимать сигналы сразу с двух портов, то он не знал, что транслировать в остальные порты, это была коллизия. То же касалось и первых Ethernet-сетей использующих оптику (10Base-FL).
Зачем же тогда использовать 4х-парный кабель, если из 4х пар используются только две? Резонный вопрос, и вот несколько причин для того, чтобы делать это:
- 4х-парный кабель механически более надежен чем 2х-парный.
- 4х-парный кабель не придется менять при переходе на Gigabit Ethernet или 100BaseT4, использующие уже все 4 пары
- Если перебита одна пара, можно вместо нее использовать свободную и не перекладывать кабель
- Возможность использовать технологию Power over ethernet
Не смотря на это на практике часто используют 2х-парный кабель, подключают сразу 2 компьютера по одному 4х-парному, либо используют свободные пары для подключения телефона.
Gigabit Ethernet
В отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.
Дальше — больше
10 Gigabit Ethernet уже во всю используется провайдерами, но в SOHO сегменте не применяется, т.к. судя по всему там вполне хватает Gigabit Ethernet. 10GBE качестве среды распространения использует одно- и многомодовое волокно, с или без уплотнением по длине волны, медные кабели с разъемом InfiniBand а так же витую пару в стандарте 10GBASE-T или IEEE 802.3an-2006.
40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE). Разработка этих стандартов была закончена в июле 2010 года. В настоящий момент ведущие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Juniper Networks и Huawei уже заняты разработкой и выпуском первых маршрутизаторов поддерживающих эти технологии.
В заключении стоит упомянуть о перспективной технологии Terabit Ethernet. Боб Меткалф, создатель предположил, что технология будет разработана к 2015 году, и так же сказал:
Чтобы реализовать Ethernet 1 ТБит/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое
UPD: Спасибо хабраюзеру Nickel3000, что подсказал, про то что разъем, который я всю жизнь называл RJ45 на самом деле 8P8C.
UPD2:: Спасибо пользователю Wott, что объяснил, почему используются контакты 1,2,3 и 6.
Я бы хотел опубликовать цикл статей об измерениях характеристик систем связи и сетей передачи данных. Эта статья вводная и в ней будут затронуты лишь самые основы. В дальнейшем планирую более глубокое рассмотрение в стиле «как это сделано».
Покупая продукт или услугу мы часто оперируем таким понятием как качество. Что же такое качество? Если мы обратимся к словарю Ожегова, то там увидим следующее: «совокупность существенных признаков, свойств, особенностей, отличающих предмет или явление от других и придающих ему определенность». Перенося определение на область сетей связи, приходим к выводу, что нам требуется определить «существенные признаки, свойства и особенности», позволяющие однозначно определить отличие одной линии или сети связи от другой. Перечисление всех признаков и свойств обобщаются понятием «метрика». Когда кто-то говорит о метриках сетей связи, он имеет в виду те характеристики и свойства, которые позволят точно судить о системе связи в целом. Потребность в оценке качества лежит большей частью в экономической области, хотя и техническая её часть не менее интересна. Я же попробую балансировать между ними, чтобы раскрыть все самые интересные аспекты этой области знаний.
Всех заинтересовавшихся прошу под кат.
Мониторинг и диагностика систем связи
Как я писал выше, метрики качества определяют экономическую составляющую владения сетью или системой связи. Т.е. стоимость аренды или сдачи в аренду линии связи напрямую зависит от качества этой самой линии связи. Стоимость, в свою очередь, определяется спросом и предложением на рынке. Дальнейшие закономерности описаны у Адама Смита и развиты Милтоном Фридманом. Даже во времена СССР, когда была плановая экономика, а о «рынке» думали, как о преступлении против власти и народа, существовал институт госприемки, как для военных, так и гражданских целей, призванный обеспечить надлежащее качество. Но вернемся в наше время и попробуем определить эти метрики.
Рассмотрим сеть на основе Ethernet, как самой популярной технологии на данный момент. Не будем рассматривать метрики качества среды передачи данных, поскольку они мало интересуют конечного потребителя (разве что материал самой среды иногда бывает интересен: радио, медь или оптика). Самая первая метрика, которая приходит в голову — пропускная способность (bandwidth), т.е. сколько данных мы можем передать в единицу времени. Вторая, связанная с первой,- пакетная пропускная способность (PPS, Packets Per Second), отражающая сколько фреймов может быть передано в единицу времени. Поскольку сетевое оборудование оперирует фреймами, метрика позволяет оценить, справляется ли оборудование с нагрузкой и соответствует ли его производительность заявленной.
Третья метрика — это показатель потери фреймов (frame loss). Если невозможно восстановить фрейм, либо восстановленный фрейм не соответствует контрольной сумме, то принимающая, либо промежуточная система его отвергнет. Здесь имеется ввиду второй уровень системы OSI. Если рассматривать подробнее, то большинство протоколов не гарантируют доставку пакета получателю, их задача лишь переслать данные в нужном направлении, а те кто гарантирует (например, TCP) могут сильно терять в пропускной способности как раз из-за перепосылок фреймов (retransmit), но все они опираются на L2 фреймы, потерю которых учитывает эта метрика.
Четвертая — задержка (delay, latency),- т.е. через сколько пакет отправленный из точки A оказаться в точке B. Из этой характеристики можно выделить еще две: односторонняя задержка (one-trip) и круговая (round-trip). Фишка в том, что путь от A к B может быть один, а от B к A уже совсем другим. Просто поделить время не получится. А еще задержка время от времени может меняться, или “дрожать”,- такая метрика называется джиттером (jitter). Джиттер показывает вариацию задержки относительно соседних фреймов, т.е. девиацию задержки первого пакета относительно второго, или пятого относительно четвертого, с последующим усреднением в заданный период. Однако если требуется анализ общей картины или интересует изменение задержки в течении всего времени теста, а джиттер уже не отражает точно картину, то используется показатель вариации задержки (delay variation). Пятая метрика — минимальный MTU канала. Многие не придают важности этому параметру, что может оказаться критичным при эксплуатации “тяжелых” приложений, где целесообразно использовать jumbo-фреймы. Шестой, и малоочевидный для многих параметр — берстность — нормированная максимальная битовая скорость. По этой метрике можно судить о качестве оборудования, составляющего сеть или систему передачи данных, позволяет судить о размере буфера оборудования и вычислять условия надежности.
Об измерениях
Поскольку с метриками определились, стоит выбрать метод измерения и инструмент.
Задержка
Известный инструмент, поставляемый в большинстве операционных систем — утилита ping (ICMP Echo-Request). Многие ее используют по нескольку раз на дню для проверки доступности узлов, адресов, и т.п. Предназначена как раз для измерения RTT (Round Trip Time). Отправитель формирует запрос и посылает получателю, получатель формирует ответ и посылает отправителю, отправитель замеряя время между запросом и ответом вычисляет время задержки. Все понятно и просто, изобретать ничего не нужно. Есть некоторые вопросы точности и они рассмотрены в следующем разделе.
Но что, если нам надо измерить задержку только в одном направлении? Здесь все сложнее. Дело в том, что помимо просто оценки задержки пригодится синхронизировать время на узле отправителе и узле-получателе. Для этого придуман протокол PTP (Precision Time Protocol, IEEE 1588). Чем он лучше NTP описывать не буду, т.к. все уже расписано здесь, скажу лишь то, что он позволяет синхронизировать время с точностью до наносекунд. В итоге все сводится к ping-like тестированию: отправитель формирует пакет с временной меткой, пакет идет по сети, доходит до получателя, получатель вычисляет разницу между временем в пакете и своим собственным, если время синхронизировано, то вычисляется корректная задержка, если же нет, то измерение ошибочно.
Если накапливать информацию об измерениях, то на основании исторических данных о задержке можно без труда построить график и вычислить джиттер и вариацию задержки — показатель важный в сетях VoIP и IPTV. Важность его связана, прежде всего, с работой энкодера и декодера. При “плавающей” задержке и адаптивном буфере кодека повышается вероятность не успеть восстановить информацию, появляется “звон” в голосе (VoIP) или “перемешивание” кадра (IPTV).
Потери фреймов
Проводя измерения задержки, если ответный пакет не был получен, то предполагается, что пакет был потерян. Так поступает ping. Вроде тоже все просто, но это только на первый взгляд. Как написано выше, в случае с ping отправитель формирует один пакет и отправляет его, а получатель формирует свой собственный о отправляет его в ответ. Т.е. имеем два пакета. В случае потери какой из них потерялся? Это может быть не важно (хотя тоже сомнительно), если у нас прямой маршрут пакетов соответствует обратному, а если это не так? Если это не так, то очень важно понять в каком плече сети проблема. Например, если пакет дошел до получателя, то прямой путь нормально функционирует, если же нет, то стоит начать с диагностики этого участка, а вот если пакет дошел, но не вернулся, то точно не стоит тратить время на траблшутинг исправного прямого сегмента. Помочь в идентификации могла бы порядковая метка, встраиваемая в тестовый пакет. Если на обоих концах стоят однотипные измерители, то каждый из них в любой момент времени знает количество отправленных и полученных им пакетов. Какие именно из пакетов не дошли до получателя можно получить сравнением списка отправленных и полученных пакетов.
Минимальный MTU
Измерение этой характеристики не то чтобы сложно, скорее оно скучно и рутинно. Для определения минимального размера MTU (Maximum transmission unit) следует лишь запускать тест (тот же ping) с различными значениями размеров кадра и установленным битом DF (Don't Fragmentate), что приведет к непрохождению пакетов с размером кадра больше допустимого, ввиду запрета фрагментации.
Например, так не проходит:
А так уже проходит:
Не часто используемая метрика с коммерческой точки зрения, но актуальная в некоторых случаях. Опять же, стоит отметить, что при асимметричном пути следования пакетов, возможен различный MTU в разных направлениях.
Пропускная способность
Наверняка многим известен факт, что количество переданной полезной информации в единицу времени зависит от размера фрейма. Связано это с тем, что фрейм содержит довольно много служебной информации — заголовков, размер которых не меняется при изменении размера фрейма, а изменяется поле “полезной” части (payload). Это значит, что несмотря на то, что даже если мы передаем данные на скорости линка, количество полезной информации переданной за тот же период времени может сильно варьироваться. Поэтому несмотря на то, что существуют утилиты для измерения пропускной способности канала (например iperf), часто невозможно получить достоверные данные о пропускной способности сети. Все дело в том, что iperf анализирует данные о трафике на основе подсчета той самой «полезной» части, окруженной заголовками протокола (как правило UDP, но возможен и TCP), следовательно нагрузка на сеть (L1,L2) не соответствует подсчитанной (L4). При использовании аппаратных измерителей скорость генерации трафика устанавливается в величинах L1, т.к. иначе было бы не очевидно для пользователя почему при измерении размера кадра меняется и нагрузка, это не так заметно, при задании ее в %% от пропускной способности, но очень бросается в глаза при указании в единицах скорости (Mbps, Gbps). В результатах теста, как правило, указывается скорость для каждого уровня (L1,L2,L3,L4). Например, так (можно переключать L2, L3 в выводе):
Пропускная способность в кадрах в секнду
Если говорить о сети или системе связи как о комплексе линий связи и активного оборудования, обеспечивающего нормальное функционирование, то эффективность работы такой системы зависит от каждого составляющего ее звена. Линии связи должны обеспечивать работу на заявленных скоростях (линейная скорость), а активное оборудование должно успевать обрабатывать всю поступающую информацию.
У всех производителей оборудования заявляется параметр PPS (packets per second), прямо указывающий сколько пакетов способно «переварить» оборудование. Ранее этот параметр был очень важен, поскольку подавляющее число техники просто не могло обработать огромное количество “мелких” пакетов, сейчас же все больше производители заявляют о wirespeed. Например, если передаются малые пакеты, то времени на обработку тратится, как правило, столько же, сколько и на большие. Поскольку содержимое пакета оборудованию не интересно, но важна информация из заголовков — от кого пришло и кому передать.
Сейчас все большее распространение в коммутирующем оборудовании получают ASIC (application-specific integrated circuit) — специально спроектированные для конкретных целей микросхемы, обладающие очень высокой производительностью, в то время как раньше довольно часто использовались FPGA (field-programmable gate array) — подробнее об их применении можно прочитать у моих коллег здесь и послушать здесь.
Бёрстность
Стоит отметить, что ряд производителей экономит на компонентах и использует малые буферы для пакетов. Например заявлена работа на скорости линка (wirespeed), а по факту происходят потери пакетов, связанные с тем, что буфер порта не может вместить в себя больше данных. Т.е. процессор еще не обработал скопившуюся очередь пакетов, а новые продолжают идти. Часто такое поведение может наблюдаться на различных фильтрах или конвертерах интерфейсов. Например предполагается, что фильтр принимает 1Gbps поток и направляет результаты обработки в 100Mbps интерфейс, если известно, что отфильтрованный трафик заведомо меньше 100Mbps. Но в реальной жизни случается так, что в какой-то момент времени может возникнуть «всплеск» трафика более 100Mbps и в этой ситуации пакеты выстраиваются в очередь. Если величина буфера достаточна, то все они уйдут в сеть без потерь, если же нет, то просто потеряются. Чем больше буфер, тем дольше может быть выдержана избыточная нагрузка.
When the Windows 2000 system first boots up after installing a new hardware device, such as a Gigabit Ethernet Adapter, the system automatically detects the new hardware and prompts you to install the driver software for that device.
A network device driver must be installed before the Gigabit Ethernet Adapter can be used with your Windows 2000 system.
Wake Up Capabilities Parameter
The Wake Up Capabilities parameter allows the user to set the adapter to wake up from a low power mode when it receives a network wake up frame. Two wake up frames are possible: Magic Packet and Wake Up Frame. By default, the adapter is set to Both. To choose the type of frame the adapter will wake up from, select the appropriate Advanced tab parameter from the Value drop-down menu as described and shown below:
- Both (both) - Selects both Magic Packet and Wake Up Frame as wake up frames
- Magic Packet - Select Magic Packet as the wake up frame
- None - Selects no wake up frame
- Wake Up Frame - Selects Wake Up Frame as the wake up frame
Locally Administered Address Parameter
The Locally Administered Address is a user-defined address that will be used in place of the MAC address originally assigned to the adapter. Every adapter in the network must have its own unique MAC address. This locally administered address consists of a 12-digit hexadecimal number
- Value - Assign a unique node address for the adapter.
- Not Present - (Default) Uses the factory-assigned node address on the adapter.
The appropriate assigned ranges and exceptions for the Locally Administered Address include the following:
- The range is 0000 0000 0001 to FFFF FFFF FFFD.
- Do not use a multicast address (least significant bit of the high byte = 1).
- Do not use all 0's or all F's.
Jumbo Mtu Parameter
The Jumbo Mtu parameter allows the adapter to transmit and receive oversized Ethernet frames that are greater than 1514 but less than 9000 bytes in length. Note that this parameter will require a switch that is able to process large frames.
Set at 1500 bytes by default, to increase the size of the received frames, increment the byte quantity in 500-byte increments from the Advanced tab Value counter, shown below.
Flow Control Parameter
The Flow Control parameter allows the user to enable or disable the receipt or transmission of PAUSE frames. PAUSE frames enable the adapter and the switch to control the transmit rate. The side that is receiving the PAUSE frame will momentarily stop transmitting. The recommended selection is Auto, which will optimize PAUSE frame receipt and transmission. Set to Auto by default, to disable Flow Control to receive, transmit, or receive and transmit PAUSE frames, select the appropriate parameter from the Advanced tab Value drop-down menu described and shown below.
- Auto - (default) PAUSE frame receipt and transmission is optimized
- Disable- PAUSE frame receipt and transmission is disabled (recommended)
- Rx PAUSE - PAUSE frame receipt is enabled
- Rx/Tx PAUSE - PAUSE frame receipt and transmission is enabled
- Tx PAUSE - PAUSE frame transmission is enabled
Modifying Configuration Parameters
Although the default values should be appropriate in most cases, you may change any of the available options to meet the requirements of your specific system. Once the adapter driver software has been installed, you can use this procedure to verify or change the following adapter properties:
- 802.1pQOS
- Checksum Offload
- Ethernet@WireSpeed
- Flow Control
- Jumbo Mtu
- Large Send Offload
- Locally Administered Address
- Speed & Duplex
- Wake Up Capabilities
- WOL Speed
Checksum Offload Parameter
Normally the Checksum Offload function is computed by the protocol stack. By selecting one of the Checksum Offload parameters, the checksum can be computed by the Gigabit Ethernet Adapter. To enable one of the Checksum Offload parameters, select the parameter from the Advanced tab Value drop-down menu. These parameters described and shown below:
- Rx TCP/IP Checksum - Enables receive TCP, IP, and UDP checksum offloading
- Tx TCP/IP Checksum (default) - Enables transmit TCP, IP, and UDP checksum offloading
- Tx/Rx TCP/IP Checksum - Enables transmit and receive TCP, IP, and UDP checksum offloading
- None - Disables checksum offloading
Checksum Offload Parameter
Normally the Checksum Offload function is computed by the protocol stack. By selecting one of the Checksum Offload parameters, the checksum can be computed by the Gigabit Ethernet Adapter. To enable one of the Checksum Offload parameters, select the parameter from the Advanced tab Value drop-down menu. These parameters are described and shown below:
- Rx TCP/IP Checksum - Enables receive TCP, IP, and UDP checksum offloading
- Tx TCP/IP Checksum - Enables transmit TCP, IP, and UDP checksum offloading
- Tx/Rx TCP/IP Checksum (default) - Enables transmit and receive TCP, IP, and UDP checksum offloading
- None - Disables checksum offloading
Power Management
Power management specifies whether the operating system turns off the selected device if that device is able to be turned off. If the device is busy doing something, however, (servicing a call, for example), the operating system will not shut down the device. The operating system will try to shut down every possible device only when it is hibernating. Some devices must stay on at all times. If you need the device to stay on at all times, do not check this box.
NOTE � To enable the Wake-on LAN in standby mode for the Broadcom NetXtreme Gigabit Ethernet adapter you must select the "Allow the device to bring the computer out of standby" checkbox. |
Как подается питание
Питание по PoE подается именно по обычному сетевому кабелю. В первую очередь сам выходной порт должен поддерживать данную функцию. Далее по кабелю идет проверочный сигнал, который определяет – поддерживает ли конечное устройство ПоЕ или нет. Для этого подается напряжение от 2,8 до 10В.
Проверяется сопротивление входящего порта. Если все хорошо, то далее подается питание на порт, для того чтобы понять к какому классу относится само устройство.
Классификация | Вт на порт PoE | Вт на устройство |
0 | 15,3 | от 0,43 до 12,94 |
1 | 4,4 | от 0,43 до 3,83 |
2 | 6,9 | от 3,83 до 6,48 |
3 | 15,3 | от 6,48 до 12,94 |
4 | 29 | от 12,94 до 25,4 |
Как только класс определен подается питание 48 Вт.
СПРАВКА! Фронт нарастание не должен превышать 400мс.
Есть также некоторые ограничения, при котором питание полностью прекратится:
- Потребление тока превышает параметра 400 мА в течение 100 мс.
- Если потребление, наоборот, меньше 5 мА в течение пол секунды.
- Сопротивление превышает 1980 кОм – это нужно для того, чтобы кабель «не засветился».
Speed & Duplex Parameter
The Speed & Duplex parameter allows the user to set the connection speed and duplex mode of the network. Note that Duplex Mode allows the adapter to transmit and receive network data simultaneously. The adapter is set to Auto (optimum connection) by default. Set the speed and mode as described and shown below:
- 10 Mb Full - Sets the speed at 10Mbps and mode to Full Duplex
- 10 Mb Half - Sets the speed at 10Mbps and mode to Half Duplex
- 100 Mb Full - Sets the speed at 100Mbps and mode to Full Duplex
- 100 Mb Half - Sets the speed at 100Mbps and mode to Half Duplex
- Auto - (Default) Sets the speed and mode for optimum network connection (recommended)
NOTE � 1Gbps speed is enabled by selecting Auto.
NOTE � N-way auto-negotiation requires that the link partner be set to the same Speed and Duplex setting for proper operation.
NOTE � Auto is the recommended selection. This selection allows the adapter to dynamically detect the line speed and duplex mode of the network. Whenever the network capability changes, the adapter will automatically detect and adjust to the new line speed and duplex mode. You must ensure that the link partner is also set to Auto. Note that 1000 Mbps makes use of Auto-Negotiation, some switches (Cisco 6509) do not allow setting Auto on ports but allow 1000 Mbps.
Save Settings
- When the adapter parameter configuration is complete, click OK at the Gigabit Ethernet Controller Property screen to accept the settings.
- If prompted to restart your computer, click Yes. Note that, while it is not necessary to reboot the system for new adapter properties to take effect, rebooting is recommended to reinitialize all registers.
- Verify that the adapter port LEDs operate as described in the Physical Description section of the Introduction.
Locally Administered Address Parameter
The Locally Administered Address is a user-defined address that will be used in place of the MAC address originally assigned to the adapter. Every adapter in the network must have its own unique MAC address. This locally administered address consists of a 12-digit hexadecimal number.
- Value - Assign a unique node address for the adapter.
- Not Present - (Default) Uses the factory-assigned node address on the adapter.
The appropriate assigned ranges and exceptions for the Locally Administered Address include the following:
- The range is 0000 0000 0001 to FFFF FFFF FFFD.
- Do not use a multicast address (least significant bit of the high byte = 1).
- Do not use all 0's or all F's.
Save Settings
- When the adapter parameter configuration is complete, click OK at the Gigabit Ethernet Controller Properties screen to accept the settings.
- If prompted to restart your computer, click Yes. Note that, while it is not necessary to reboot the system for new adapter properties to take effect, rebooting is recommended to reinitialize all registers.
- Verify that the adapter port LEDs operate as described in the Physical Description section of the Introduction.
Modifying Configuration Parameters
Although the default values should be appropriate in most cases, you may change any of the available options to meet the requirements of your specific system. Once the adapter driver software has been installed, you can use this procedure to verify or change the following adapter properties:
- 802.1pQOS
- Checksum Offload
- Ethernet@WireSpeed
- Flow Control
- Jumbo Mtu
- Locally Administered Address
- Speed & Duplex
- Wake Up Capabilities
- WOL Speed
Power Management
Power management specifies whether the operating system turns off the selected device if that device is able to be turned off. If the device is busy doing something, however, (servicing a call, for example), the operating system will not shut down the device. The operating system will try to shut down every possible device only when it is hibernating. Some devices must stay on at all times. If you need the device to stay on at all times, do not check this box.
NOTE � To enable the Wake-on LAN in standby mode for the Broadcom NetXtreme Gigabit Ethernet adapter you must select the "Allow the device to bring the computer out of standby" checkbox. |
NOTE � Enabling 802.1p QOS also requires an 802.1p aware switch. |
Читайте также:
- Самый лучший игровой компьютер с подсветкой
- Перечислите пять способов нарушения закона с помощью компьютеров
- Asrock z270 extreme4 разгон
- Можно ли с помощью яндекс станции заказать еду
- Где находятся файлы с машинами в гта сан андреас