Ethernet a 10 Gigabit

Fiber optics

L’ultima incarnazione dello standard per reti locali promette velocità  ancora una volta decuplicate per le nuove applicazioni di virtualizzazione e calcolo distribuito. La prova su strada con il Nas Thecus N7700+.

Di Simone Zanardi

ICON_EDICOLASin dagli anni Ottanta la tecnologia Ethernet rappresenta lo standard de facto per le reti informatiche locali. Dai suoi esordi su cavo coassiale con velocità  di trasferimento a 10 megabit al secondo, si possono contare essenzialmente quattro grandi passaggi sul piano delle prestazioni, step che ogni volta hanno portato a decuplicare la velocità  di punta dei collegamenti: a metà  degli anni Novanta è stata introdotta la Fast Ethernet con bitrate di targa di 100 Mbps, nel 1998 è stata la volta delle Gigabit Ethernet, che però hanno preso piede sul mercato solo con il nuovo millennio; nel 2002, infine, hanno visto la luce le prime specifiche 10 Gigabit Ethernet.
Ciascuna di queste famiglie è stata declinata su diversi mezzi fisici di trasmissione: come regola generale e approssimativa si può dire che le prime implementazioni degli standard Ethernet ad alta velocità  sono state basate su collegamenti in fibra ottica, per diffondersi in seguito anche sulle connessioni in rame, con i classici cavi Utp (o Stp) a cui siamo abituati per il collegamento dei personal computer al network.

Pur potendosi considerare una tecnologia ancora emergente, lo standard 10 Gigabit Ethernet è già  utilizzato da qualche anno in ambito di reti locali, soprattutto per il backbone del network, dal collegamento degli switch dipartimentali alla comunicazione a lunga distanza su fibra ottica. Con l’avvento di nuove applicazioni di rete, la virtualizzazione su tutte, il mercato ha iniziato a percepire i potenziali vantaggi di queste specifiche anche per la connessione di server e dispositivi di storage.
Proprio in ambito Nas, la taiwanese Thecus è stata la prima a lanciare sul mercato Smb un dispositivo in grado di supportare le reti 10 Gigabit Ethernet. Abbiamo approfittato di questo apparato per provare sul campo le reali prestazioni di una rete a 10 gigabit al secondo, verificando gli effettivi benefici che questa tecnologia, certamente non ancora diffusa ed economica, può portare al network aziendale.
La tecnologia

Con il termine 10 Gigabit Ethernet non si identifica un singolo standard, ma una famiglia di specifiche definite dall’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) e che condividono essenzialmente la compatibilità  verso il frame Ethernet originale per consentire ai livelli superiori della trasmissione di operare senza variazioni. Non è semplice districarsi tra le diverse versioni, ma la scelta dell’IEEE è dettata dalla volontà  di garantire il miglior rapporto prestazioni / costi in base alle specifiche applicazioni della rete.
Gran parte delle innovazioni introdotte dalla nuova tecnologia riguardano il livello fisico delle trasmissioni, ovvero le interfacce (Pmd, Physical Medium Dependent sublayer) e il sistema di codifica (Pcs, Pysical Coding Sublayer).

Dal punto di vista delle interfacce, le prime specifiche pubblicate a partire dal 2002 si sono concentrate sui collegamenti in fibra ottica. Sono state definiti quattro Pmd, dedicati rispettivamente ai collegamenti a breve, lunga ed estesa distanza. Lo standard 10GBASE-SR (Short Range) opera con fibre multimodali e laser a 850 nm; è in grado di coprire distanze sino a 300 metri in base al tipo di fibra utilizzata. Le versioni 10GBASE-LR e ER (Long Range ed Extended Range) sfruttano invece fibre monomodali e laser con lunghezza d’onda rispettivamente di 1.300 e 1.550 nanometri, per collegamenti che possono toccare i 10 e i 40 chilometri. (…)

Estratto dall’articolo pubblicato sul numero 236 – novembre 2010)

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