Переход на Gigabit Ethernet

Опубликовано: 25 Марта, 2023

Несколько недель назад я заметил, что объем данных, которые я копировал каждую ночь, превысил емкость моих резервных лент. Вместо того, чтобы инвестировать в новый ленточный накопитель, я решил попробовать одно из новых решений для резервного копирования с диска на диск. Хотя мое новое решение для резервного копирования работало хорошо, я копирую почти 70 ГБ данных каждую ночь, и передача такого большого объема данных по моей 100-мегабитной сети Ethernet занимает слишком много времени. Вместо того, чтобы ломать и подключать ленточный накопитель к моему файловому серверу, я решил вместо этого ускорить сеть, перейдя на гигабитный Ethernet. Процесс занял у меня две недели, но теперь каждый компьютер во всей моей сети работает на гигабитной скорости. В этой статье я поделюсь с вами своим опытом перехода. Как и я, я также предоставлю вам техническую информацию, которая вам понадобится для перехода в вашей собственной сети.


Выключатель


Моим первым шагом при переходе на гигабитный Ethernet было приобретение гигабитного коммутатора. Существует бесчисленное множество веб-сайтов, продающих гигабайтные коммутаторы, но есть много вещей, которые необходимо учитывать перед покупкой.


Первое, что вам нужно рассмотреть, это то, является ли устройство, которое вы рассматриваете, концентратором или коммутатором. Разница между концентраторами и коммутаторами сводится к доменам коллизий. В простой сети Ethernet все узлы находятся в общем сегменте. Когда машина отправляет пакет, этот пакет отправляется на каждую машину в сегменте. Если две машины передают пакеты одновременно, происходит коллизия. Когда происходит коллизия, оба пакета уничтожаются и должны быть переданы повторно.


Коллизии увеличиваются по мере увеличения объема трафика в сегменте сети. Проблема в том, что коллизии могут стать чрезмерными и могут замедлить работу сети. Переключатели были разработаны, чтобы уменьшить проблему чрезмерных коллизий. Коммутатор поддерживает таблицу того, какой ПК к какому порту подключен (на основе MAC-адреса). Когда ПК передает пакет, коммутатор просматривает предполагаемый пункт назначения пакета и пересылает пакет непосредственно на компьютер назначения, а не на каждый компьютер в сети. Это значительно увеличивает потенциальную скорость сети, потому что не только практически исключены коллизии, но и одновременно может происходить несколько взаимодействий.


Хабы были чрезвычайно распространены несколько лет назад, но сейчас начинают исчезать. Тем не менее, если вы найдете действительно хорошую цену на гигабитное оборудование, возможно, это устройство является концентратором, поэтому важно убедиться, что вы покупаете гигабитный коммутатор, а не гигабитный концентратор.


Следующее, что вам нужно проверить, это пропускная способность коммутатора. Выбранный коммутатор должен поддерживать 10/100/1000 скоростей на каждом порту. Пока я покупал свой коммутатор, я наткнулся на довольно много гигабайтных коммутаторов, которые поддерживали только 10/100/1000 на двух портах. Остальные порты поддерживали только 10/100.


Я также столкнулся с тревожным количеством гигабитных коммутаторов, поддерживающих только 1000 мегабит. Даже если вы планируете заставить каждую машину во всей вашей организации работать на гигабитных скоростях, крайне важно купить коммутатор, обратно совместимый со скоростями 10/100. Основная причина этого заключается в том, что наличие коммутатора, поддерживающего 10/100/1000, позволяет постепенно переходить на гигабитный Ethernet. Если ваш коммутатор поддерживает только гигабитные передачи, вам придется преобразовать каждую машину, подключенную к этому коммутатору, одновременно, что может привести к значительному времени простоя во время перехода.


Другая причина, по которой важно убедиться, что ваш коммутатор обратно совместим с более низкими скоростями, заключается в том, что не все устройства в вашей сети будут работать на гигабитных скоростях. Например, у меня есть принтер довольно высокого класса, который напрямую подключается к моей сети через соединение Ethernet. Каким бы дорогим ни был принтер, он не поддерживает гигабитные скорости. Если бы я установил коммутатор, поддерживающий только гигабитные скорости, я бы потерял возможность использовать свой принтер. Точки беспроводного доступа — еще один отличный пример устройств, которые должны подключаться к вашей сети, но не работают на гигабитных скоростях.


Последнее, что я рекомендую проверять при покупке коммутатора, — это его общую пропускную способность. Помните, что Ethernet (по витой паре) — это технология основной полосы частот. Это означает, что для отправки и получения данных используются отдельные провода. Полнодуплексный коммутатор должен поддерживать передачу данных со скоростью до 1000 мегабит и прием данных со скоростью до 1000 мегабит. Таким образом, общая пропускная способность вашего коммутатора в идеале должна быть 2000 мегабит, умноженной на количество портов на коммутаторе. Обычно это не проблема, но я видел некоторые коммутаторы с неожиданно низкой общей пропускной способностью.


Существуют и другие функции, на которые следует обратить внимание при выборе коммутатора, например возможность управления коммутатором через SNMP или возможность установки коммутатора в стойку. Тем не менее, проблемы, которые я рассмотрел, являются наиболее важными вещами, на которые следует обращать внимание при покупке коммутатора.


Прокладка кабеля


Вероятно, самым большим препятствием при переходе на гигабитный Ethernet была проблема с кабелем. Многие думают, что можно передавать данные на гигабитных скоростях по стандартному кабелю CAT5. Хотя это миф. В настоящее время единственными кабелями витой пары, поддерживающими Gigabit Ethernet, являются CAT5E и CAT6. Существует также развивающийся стандарт CAT7, но я не думаю, что кабель CAT7 еще существует.


Если ваша сеть подключена кабелем CAT5E или CAT6, то все готово для обновления. Все, что вам нужно сделать, это подключить новый коммутатор и начать замену сетевых карт. К сожалению, моя сеть была подключена к CAT5, поэтому мне пришлось прокладывать много нового кабеля. Я выбрал CAT6, потому что он менее чувствителен к помехам, чем CAT5E.


Протягивание кабеля не составило большого труда, но присоединение разъемов RJ-45 было интересным занятием. Я неплохо умею подключать разъемы RJ-45 и обычно могу подключить конец кабеля менее чем за пять минут. Когда я попытался подключить разъем к кабелю CAT6, мне потребовался почти час, чтобы соединить два конца кабеля. Причина, по которой это заняло так много времени, заключалась в том, что кабель CAT6 немного толще, чем кабель CAT5, и конец кабеля просто не подходил.


Хотя этот конкретный кабель, казалось, работал нормально, что-то подсказывало мне, что присоединить конец кабеля не так уж и сложно. Проведя небольшое исследование, я обнаружил, что для кабелей CAT5E и CAT6 требуется другой тип разъема RJ-45, чем для CAT5. Последовательность проводки остается такой же, как и для CAT 5 (оранжевый/белый, оранжевый, зеленый/белый, синий, синий/белый, зеленый, коричневый/белый, коричневый). Разница заключается в том, что в то время как разъем для кабеля CAT5 удерживает отдельные провода по прямой линии, разъем RJ-45 для кабеля CAT6 размещает провода в шахматном порядке, чтобы приспособить их к более толстым размерам. Однако на практике подключение разъема к кабелю CAT6 почти идентично подключению разъема к кабелю CAT5. Если вы можете успешно подключить разъем к кабелю CAT5, то у вас не возникнет проблем с CAT6. Вы даже можете продолжать использовать свой старый обжимной инструмент и кабельный тестер.


Сетевые карты


Очевидно, что единственный способ, которым любой из ваших компьютеров когда-либо достигнет гигабитной скорости, — это если они будут содержать сетевую карту 10/100/1000. На самом деле нет ничего особенного, что вам нужно знать о покупке сетевых карт, кроме выбора известного бренда.


Единственное, о чем я хотел бы вас предостеречь, — это IP-адреса. В большинстве сетей в основном используются динамически назначаемые IP-адреса, но всегда есть несколько статических IP-адресов. Если у вас есть компьютеры со статическими IP-адресами, обязательно запишите адреса перед удалением старой сетевой карты. Когда вы удаляете старую сетевую карту, Windows больше не отображает адрес, который был назначен машине. Поэтому вам необходимо знать адрес, чтобы вы могли привязать его к новой карте, которую вы устанавливаете.


Вывод


Переход на гигабитный Ethernet может потребовать больших усилий. Тем не менее, процесс, как правило, намного проще, если вы сделаете домашнее задание заранее. Это означает покупку правильных компонентов и точное понимание того, во что вы ввязываетесь.