شبكه گیگابایتی چیست؟

شبكه های متصل با سیم نیز در كنار شبكه های بی سیم در حال پیشرفت اند. این پیشرفت باعث شده تا كامپیوترهای رو میزی بتوانند با سرعت 1000 مگابایت بر ثانیه به یكدیگر متصل شوند . 
چندی است كه نسل تازه ای از شبكه های متصل با سیم با نام Ethernet گیگا بیتی زیر سایه و درهیاهوی شبكه های بی سیم متولد شده. این استاندارد كه كه طراحی آن از حدود 6 سال پیش آغاز شده بود سرانجام به بار نشست و سرعت آن چهار برابر پر سرعت ترین شبكه بی سیم كنونی است . 
كنترل كننده های Ethernet گیگا بایتی كم كم جای خود را روی بردهای اصلی بازكرده و جای كنترل كننده هایFast Ethernet را با سرعت 100 مگا بیت بر ثانیه می گیرند . 
آزمایش های نشان داده اند كه سرعت شبكه های Ethernet گیگا بیتی در عمل به 90 مگا بیت بر ثانیه می رسد. این میزان برابر است با ده برابر سرعت Fast Ethernet. 
آهنگ انتقال در Ethernet گیگابیتی در حال حاضر از هر سخت دیسكی بیشتر است. بنا براین هنگام كار با فایل های ویدئویی یا CAD كه روی كامپیوتر های سرویس دهنده ذخیره شده اند، شبكه سرعت كار را كاهش نمی دهد .

هر چه سریعتر، هر چه ارزانتر 
با گسترش كنترل كننده های گیگابیتی، در خواست برای سوئیچ های مناسب نیز رو به افزایش است . 
قیمت این دستگاه ها هم به طور همزمان رو به كاهش است به طوری كه یك سوئیچ گیگا بیتی با 8 درگاه سال گذشته حدود 2000 یورو پایین آمده است. Ethernet گیگا بیتی با سرعت زیادی كه دارد برای انتقال داده ها روی شبكه های محلی هم بسیار مناسب است . 
دستگاه های Ethernet گیگا بیتی اگر چه با گونه های پیشین یعنی Fast Ethernet و Ethernet مگا بیتی سازگارند اما برای بهره مندی از بیشترین سرعت باید از هر 4 زوج سیم استفاده كرد . 
افزون بر این از یك مدولاسیون پنج سطحی نیز استفاده می شود. همه اینها به این معنی است كه روی هر زوج سیم و در هر تپش با بسامد 100 مگا هرتز بیش از دو بیت منتقل می شود . 
در نتیجه بیش از یك گیگابیت بر ثانیه فرستاده می شود كه بخشی از این پهنای باند اضافی 
برای رمز گذاری داده ها با شیوه Trellis به كار می رود . 
داده هایی كه در این شیوه به جریان داده های اضافه می شود پایداری و ایمنی این شبكه ها را افزایش می دهد . 

كابل ها یكسان نیستند 
برای بهره مندی از بیشترین سرعت، باید كابل ها را كمی پیچیده تر ساخت . كابل های 4 رشته ای Cat5 كه درFast Ethernet در فاصله های كوتاه به كار می روند در Ethernet گیگا بیتی قابل استفاده نیستند و سرعت این دستگاه ها را تا حد Fast Ethernet كاهش می دهند . 
جالب است بدانید كه در سخت افزار گیگا بیتی تفاوتی میان درگاه های Uplink و Downlink وجود ندارند. هر دستگاه طرف مقابل را شناسایی كرده و بسته به اینكه در سمت دیگر یك كارت شبكه یا یك سوئیچ قرار داشته باشد خود را تنظیم می كند . 
كابل های هشت رشته ای هم از نظر كیفیت با هم تفاوت دارند. قیمت كابل های Cat6 به طور نظری امكان استفاده از بسامد 300 مگا هرتز را فراهم می كند و آهنگ انتقال آن در مقایسه با Cat5 روی هر جفت سیم سه برابر است . 
طول كابل Cat6 حداكثر 100 متر است كه در صورت استفاده از یك سوئیچ می توان دو دستگاه كامپیوتر به فاصله 200 متر را به یكدیگر متصل كرد . 
اما در این كابل ها در مقایسه با Cat5 ویژگی آبشاری ( Cascading ) بسیار محدودتر شده به طوری كه به جای امكان استفاده از پنج سوئیچ پشت سر هم (كه فاصله را به 600 متر می رسانند) تنها می توان از دو سوئیچ استفاده كرد كه حداكثر فاصله را به 300 متر محدود می كند . 
بنابراین در ساختمان های بزرگ برای استفاده از كابل های Cat6 وجود Router لازم است. در صورت افزایش فاصله (برای نمونه میان دو ساختمان) باید به جای كابل های مسی، كابل های فیبر نوری را به كار برد . 
در این كابل های فیبر نوری Single Mode ، فاصله می تواند تا پنج كیلومتر افزایش یابد. این را هم بگوییم كه تجهیزات استفاده از فیبر نوری بیش از ده برابر تجهیزات كابل Cat5 قیمت دارند .

سرعت بسیار بالا برای كامپیوترهای شخصی 
بد نیست فاصله های زیاد را به حال خود گذاشته و كمی كاربرد شبكه های گیگابیتی را در كامپیوترهای شخصی بررسی كنیم. پهنای باندی كه این شبكه ها فراهم می كنند برخی تغییرات را در سخت افزار كامپیوترهای شخصی ایجاب می كند . 
كارت شبكه گیگا بیتی در حالت دو طرفه كامل ( Full Duplex ) كار می كند. یعنی می تواند همزمان داده را فرستاده و دریافت كند كه این آهنگ انتقال 180 مگابایت در ثانیه را به دست می دهد در حالی كه پهنای باند گذرگاه PCI تنها 133 مگابایت برثانیه است . 
البته اگر در سیستم كارت PCI دیگری مانند كارت صوتی یا كنترل كننده RAID وجود داشته باشد این پهنای باند 133 مگابایتی باز هم كاهش یافته و باقیمانده آن دراختیار كارت شبكه قرار می گیرد . 
بنابراین بی دلیل نیست كه كارت های شبكه ویژه كامپیوتر های سرویس دهنده كه با معماری 64 بیتی ساخته می شوند پهنای باند 533 یا حتی 1066 مگابیتی دارند . 
در مقابل، بیشتر كارت های شبكه یك پارچه با برد اصلی از نظر آهنگ انتقال داده با كارت های شبكه PCI تفاوتی ندارند چون آنها نیز به درگاه PCI كند متصل اند . 
تنها راه حل اینتل در سری تراشه های i865 و i875 با نام Communications Streaming Architecture (CSA)است كه این گلوگاه را تقریبا برطرف كرده. در این شیوه، كنترل كننده شبكه از طریق یك مسیر اختصاصی با آهنگ انتقال 266 مگابایت بر ثانیه به سری تراشه متصل می شود . 
در نتیجه، بخش های دیگر نمی توانند سرعت آن را پایین بیاورند. بد نیست در اینجا اشاره كنیم كه این كنترل كننده های اینتل در عمل به سرعت 150 مگا بایت بر ثانیه دست پیدا می كنند در حالی كه كنترل كننده های یكپارچه با برد اصلی مانند 3Com ، Broadcom یا VIA آن هم بدون وجود كارت های PCI دیگری حتی تا نصف پایین می آید . 
آنچه كه در این میان بسیار عجیب است اینست كه برخی شركت های سازنده برد اصلی هیچ تمایلی به بهره برداری از این فناوری اینتل ندارند و با وجود تراشه های سری تراشه های i865 ، i875 روی محصولاتشان باز هم آنها را با كنترل كننده های Broadcom مجهز می كنند .

استاندارد سازی سری تراشه
سری تراشه های كه در آینده به بازار می آیند این مشكل را برطرف می كنند چون نه تنها گذرگاه پر سرعت PCI Express را با خود دارند بلكه كنترل كننده شبكه گیگابایتی نیز با آنها یكپارچه شده . 
به نظر نمی رسد كه Ethernet بتواند در بخش كامپیوترهای شخصی به سرعت های بالاتر دست پیدا كند. اگر چه همین حالا نیز استاندارد Ethernet 10 گیگابایتی تعریف شده و دستگاه های سخت افزاری آن در دست ساخت هستند اما برای بهره مندی از سرعت بالای آن چاره به جز رفتن به سراغ كابل های فیبر نوری نیست . 
اگر روش های تشخیص خطا یا اندازه Packet در پروتكل Ethernet تغییر نكنند در شبكه های Ethernet 10گیگابایتی حداكثر می توان از كابل های مسی به طول 10 متر استفاده كرد كه برای پیاده سازی عملی شبكه ها بسیار كوتاه است .