Fast Ethernet è un termine collettivo per indicare un numero di standard Ethernet che trasportano il traffico alla velocità di 100 Mbps rispetto alla velocità originale Ethernet di 10 Mbps. Tra gli standard ethernet a 100 megabit, 100baseTX è il più comune e supportato dalla grande maggioranza dell'hardware prodotto. Introdotto nel 1995 con lo standard IEEE 802.3u[1], rimase la versione più veloce di ethernet per tre anni prima di essere surclassato dalla Gigabit Ethernet.[2]
Rame
Scheda di rete PCI 3Com 3c905-TX 100BASE-TX Il minuscolo integratino ad 8 piedini è la memoria EEPROM in cui è scritto l'indirizzo MAC
100BASE-T è uno dei tanti standard CSMA/CD per cavi UTP a 100 Mbps (125 Mbps escludendo l'overhead 4B5B), che include:
100BASE-TX (100 Mbps su due coppie (cavi Cat 5 o migliori))
100BASE-T4 (100 Mbps su quattro coppie (cavi Cat 3, deprecato))
100BASE-T2 (100 Mbps su due coppie Cat 3 o migliore, deprecato)
La lunghezza del segmento per un cavo 100BASE-T è limitato a 100 metri (come 10Base-T e 1000Base-T). Tutti sono o erano parte dello standard IEEE 802.3CSMA/CD approvato nel 1995.
All'epoca dell'introduzione della Fast Ethernet, molte pubblicità di costruttori hardware insistevano sul fatto che "le nostre periferiche funzionano meglio con i cavi esistenti rispetto alla concorrenza". In pratica, si scoprì poi che poche reti esistenti erano adeguate agli standard, perché le Ethernet a 10 megabit erano molto tolleranti verso le piccole variazioni dalle specifiche elettriche e pochi installatori fecero le esatte misurazioni dei cavi e della qualità della connessione: se Ethernet funzionava su un determinato cavo, la cosa era comunque accettabile. In questo modo molti network dovettero ricablare la rete per i 100 megabit dove era supposto ci fossero impianti con cavi CAT3 e CAT5. La grande maggioranza delle implementazioni o delle installazioni delle 100BASE-T sono fatte con 100BASE-TX.
Con tutte le Ethernet 100BASE-T (incluso 100BASE-TX), i bit reali di un pacchetto da trasmettere—una serie di bit 0 e 1 a 100 Mbps—sono trasferiti tipicamente in gruppi di 4 bit a 25 MHz verso l'hardware Ethernet.
Questo limita la massima velocità teorica a 100 Mbps. In realtà, la velocità misurata su reti reali è ben lontana dalla velocità massima, dovuta agli header necessari (bit di indirizzamento e controllo degli errori) in ogni pacchetto, l'occasionale "perdita di pacchetti" dovuta al rumore, e il tempo di attesa dopo ogni pacchetto inviato per la fine della trasmissione da parte delle altre periferiche sulla rete.
100BASE-TX è la forma predominante di Fast Ethernet, fornendo Ethernet a 100 Mbps.
100BASE-TX lavora su due coppie di cavi Cat 5. Come 10Base-T, le coppie corrette sono arancione e verde (seconda e terza coppia) negli standard TIA/EIA-568-B, schema T568A o T568B. Queste coppie usano i pin 1, 2, 3 e 6.
In T568A e T568B, i cavi sono in ordine 1, 2, 3, 6, 5, 4, 7, 8 nel jack modulare ad ogni uscita. L'ordine di colore è verde/bianco, verde, arancione/bianco, blu, blu/bianco, arancione, marrone/bianco, marrone per T568A, e arancione/bianco, arancione, verde/bianco, blu, blu/bianco, verde, marrone/bianco, marrone per T568B.
Ogni segmento di rete può avere una distanza massima di 100m. Nella sua configurazione tipica, 100BASE-TX usa una coppia di cavi intrecciati in ogni direzione, fornendo una risposta di 100 Mbps in ogni direzione (full duplex). Vedi IEEE 802.3 per maggiori dettagli.
La configurazione di 100BASE-TX è molto simile a 10BASE-T. Durante la realizzazione di una LAN, le periferiche della rete (computer, stampanti ecc.) sono tipicamente connesse a un hub o ad uno switch, creando una rete a stella. Alternativamente è possibile connettere due periferiche direttamente usando un cavo crossover.
Con l'hardware 100BASE-TX, i bit reali passano attraverso la codifica 4B5B per generare una serie di bit 0 e 1 a 125 MHz; la codifica 4B5B fornisce equalizzazione DC e modellamento dello spettro (vedi lo standard per maggiori dettagli). Come nel caso della 100BASE-FX, i bit sono trasferiti alla periferica fisica usando la codifica NRZI. Tuttavia, 100BASE-TX introduce un sottolivello addizionale dipendente dalla scheda, che utilizza MLT-3 come codifica finale dello stream di dati prima della trasmissione. La procedura prende in prestito le specifiche FDDI ANSI x3.263, con meno discrepanze[3].
100BASE-T4
100BASE-T4 fu una prima implementazione della Fast Ethernet. Richiede quattro coppie twisted pair. Una coppia è riservata per la trasmissione, una per la ricezione e due coppie che modificano la direzione come negoziato. Un codice inusuale (8B6T) viene usato per convertire gruppi di 8 bit in 6 cifre in base-3 (lo shaping del segnale è possibile in quanto ci sono tre volte tanto 6 cifre base-3 che 8 cifre in base-2). Le due risultanti 3 cifre in base-3 sono inviate in parallelo su tre coppie usando la modulazione PAM-3.
100BASE-T2
Simbolo
Livello segnale linea
000
0
001
+1
010
-1
011
-2
100(ESC)
+2
In 100BASE-T2 i dati sono trasmessi su due coppie di rame, 4 bit per simbolo. Per prima cosa, un simbolo di 4 bit viene espanso in 2 simboli a 3 bit attraverso una procedura di crittazione basata su un registro a spostamento lineare; vedi lo standard per maggiori dettagli. Questo serve per ridurre la larghezza di banda e lo spettro di emissioni del segnale, ma anche per fare il confronto delle proprietà della linea di trasmissione. La mappatura dei bit originali dei codici simbolo non è costante nel tempo e ha un grosso periodo (apparente come una sequenza pseudo-casuale). La mappatura finale dai simboli ai livelli di modulazione di linea PAM-5 segue la tabella sulla destra.
Fibra
100BASE-FX
100BASE-FX è una versione della Fast Ethernet su fibra ottica. Usa due cavi di fibra, uno per ricevere e uno per trasmettere in modo da non aver bisogno della modalità half duplex, in quanto non ci sono collisioni dato che la rete è su una 10/100BASE-T. Il traffico di rete usa completamente la banda di 100 Mbps, su un segmento di fibra multimodalefull duplex fino a 2 km. Usando una fibra monomodale (100BASE-LX) si può estendere la lunghezza del segmento fino a 60 km in full-duplex. 100BASE-FX usa la stessa codifica 4B5B e la codifica di linea NRZI come fa la 100BASE-TX.
100BASE-FX usa connettori SC e ST a grandezza naturale, ma usa miniconnettori MT-RJ che si adattano meglio come molti I/O nello stesso jack.
100BASE-FX non è compatibile con 10BASE-FL, la versione a 10 Mbps su fibra ottica. Usa luce a 1300 nm vicina alla lunghezza d'ondainfrarossa.
100BASE-SX
100BASE-SX è una versione di Fast Ethernet su fibra ottica. Usa due cavi di fibra per ricevere e trasmettere. È un'alternativa a basso costo rispetto a 100BASE-FX, perché usa ottiche a bassa lunghezza d'onda che sono significativamente meno costose delle ottiche ad alta lunghezza d'onda usate nelle 100BASE-FX. 100BASE-SX può operare a distanze di 300m.
100BASE-SX usa le stesse lunghezze d'onda di 10BASE-FL, la versione a 10 Mbps su fibra ottica. Diversamente da 100BASE-FX, questo permette alle 100BASE-SX di essere retrocompatibili con le 10BASE-FL.
A causa della corta lunghezza d'onda usata (850 nm) e della corta distanza che può supportare, 100BASE-SX usa componenti ottici meno costosi (LED invece dei laser) che lo rendono un'opzione attraente per chi aggiorna dalla 10BASE-FL e per chi non ha necessità di grosse distanze.
100BASE-BX
100BASE-BX è una versione della Fast Ethernet su singolo cavo in fibra ottica (a differenza di 100BASE-FX che usa una coppia di fibre). Viene usata una fibra multimodale assieme a un multiplexer speciale che splitta il segnale in lunghezze d'onda per la ricezione e per la trasmissione.
