9-4 Gigabit Ethernet 網路架構
9-4-1 Gigabit Ethernet 網路架構 由於 Gigabit Ethernet 網路主要是應用於網路傳輸骨幹的連線,或者是主機電腦(伺服器端)的連線,但它也提供一般用戶端的共享網域的連線。圖 9-12 為一般 Gigabit Ethernet 網路應用架構圖,其中包含三種網路連線的基本架構。 圖 9-12 Gigabit 全雙工交換器為主的多重頻寬共享網域架構圖 (A)交換式全雙工架構 Gigabit Ethernet 的主要應用是傳輸骨幹網路的『交換式全雙工』(Switched Full -Duplex)架構。在Gigabit Ethernet Switch上每個連接埠都具有流量控制功能。如同一般 Fast Ethernet 交換器一樣,訊框在交換器內各個連接埠之間轉送,已不再受限於 CSMA/CD 通訊協定。也就是說,沒有碰撞偵測及二元指數後退延遲時間的問題,連接埠和工作站之間也可以使用全雙工傳輸模式。因此,在全雙工交換器之下,無論各個連接埠之間,或連接埠和工作站之間訊框的傳輸都不用再做任何的更改。也就是說,不必經過載波延伸和訊框爆發的處理。一般交換器還提供多重傳輸速率(10/100/1000 Mbps),因此Gigabit Ethernet Switch適合拿來架設傳輸骨幹。 (B) 全雙工集線架構 雖然全雙工交換架構傳輸效率最高,但高速率交換器的製作也非常複雜,因此價格相對較為昂貴。但如果採用共享網域的集線器來架設網路的話,CSMA/CD 通訊協定必須稍作修改(如載波延伸和訊爆),而且半雙工網路傳輸效率也較低。全雙工集線器(Full-duplex Hub)就是採用兩者的折衷方案,在全雙工集線架構裡,每一個連接埠都有 MAC 控制器及緩衝記憶體,而工作站之間是以具有流量控制的全雙工的點對點傳輸模式。和一般交換器不同的是,每一個連接埠所收到的訊框都是直接廣播到所有的連接埠上。如此,就沒有所謂學習流程和過濾訊框功能,因而減少背板傳輸的速率,在製造方面也較容易。但對所有連接埠而言,還是處在同一個共享網域內。 (C) 半雙工集線架構 半雙工集線架構是利用 Gigabit 集線器所構成的星狀網路,同在一個共享碰撞網域內。其架構比較簡單,但還屬於 CSMA/CD 的工作環境裡,對於訊框的傳送必須增加延伸載波和訊框爆發的處理。 9-4-2 Gigabit Ethernet 提升現有網路 以下我們用幾個實例來說明如何在現有的 Fast Ethernet 網路提昇到 Gigabit 網路的應用。 (A) 提昇交換器對交換器鏈路 利用 Gigabit Ethernet 提昇交換器之間鏈路的速率較為簡單,並且也會提昇許多傳輸效率。以圖 9-13 為範例,原來交換器之間使用 100 Mpbs 連線(100BaseTx 或 100BaseFx),只要更新交換器的介面模組為 1000 Mpbs 介面(1000BaseT、1000BaseTx 或 1000BaseFx)即可。兩個交換器之間的傳輸速就可達 1000 Mbps。 圖 9-13 提昇交換器之間鏈路至 Gigabit 網路 (B) 提昇交換器對伺服器鏈路 如欲提昇現有的高效能伺服器和交換器之間的傳輸速率,簡單的方法是提昇 Fast Ethernet 交換器為 Gigabit 交換器或集線器,並且將伺服器的網路介面卡更新為 Gigabit Ethernet 網路介面卡即可。至於其他網路的連線都不須變更,如圖 9-14 所示。 圖 9-14 提昇交換器與高效能伺服器之間鏈路至 Gigabit 網路 (C) 提昇交換式 Fast Ethernet 骨幹 提昇 Fast Ethernet 交換式骨幹到 Gigabit,首先必須將原來之 Fast Ethernet 交換器提昇至 Gigabit Ethernet 的交換器或集線器,且連接到骨幹的交換器或集線器都必須更新為 Gigabit Ethernet 的網路介面卡。因此,對整個傳輸骨幹就可以提昇到 1000 Mbps 的速率,如圖 9-15 所示。 圖 9-15 提昇交換式骨幹至 1000 Mbps (D) 提昇共享式 FDDI 網路 圖 9-16 (a) 為一般校園網路或建築物的 100 Mbps FDDI 區域網路架構,各地區的小網路透過 FDDI BRouter(Bridge/Router)和 FDDI 骨幹相連接。圖 9-16 (b) 是以 Gigabit Switch 提昇 FDDI 網路, 以全雙工之 Gigabit 交換器或集線器取代原有之 FDDI BRouter,它們之間連線可以使用 1000BaseTx 或 1000BaseFx 以延伸傳輸距離。 圖 9-16 (a) 原有之 FDDI 共享網路 圖 9-16 (b) 提昇後 Gigabit Ethernet 網路 |
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