Новый стандарт Ethernet 802.3bz: до 5 Гбит/с на неэкранированной витой паре.

27 сентября 2016 года консорциум Ethernet Alliance утвердил спецификации IEEE 802.3bz, которые зажигают зелёный свет для повсеместного внедрения двух новых стандартов 2.5GBASE-T и 5GBASE-T.

Внедрение новых стандартов кардинально поднимет скорость передачи данных по сетям Ethernet. По предыдущему стандарту 1000BASE-T (IEEE 802.3ab) максимальный теоретический лимит скорости составляет 1 Гбита/с, а по новым стандартам — 2,5 Гбита/с и 5 Гбит/с, соответственно. Заметный шаг вперёд. Что самое важное, такое ускорение достижимо на старой кабельной инфраструктуре, то есть на прежних медных кабелях категорий 5e и 6 (Cat5e и Cat6) с той же длиной до 100 метров.

via

За последние 15 лет по всему миру установлены примерно 1,7 миллиарда розеток Ethernet, из них абсолютное большинство — для обычных медных кабелей Cat5e и Cat6. По оценкам аналитиков, в мире проложено примерно 70 млрд метров витой пары. Этого достаточно, чтобы 1700 раз перемотать кабелем Землю по экватору. Ну или протянуть Ethernet до Марса, когда тот находится на минимальном расстоянии от Земли.
Таким образом, организации могут вздохнуть спокойно — километры кабелей не придётся заменять и укладывать заново при переходе на новый стандарт.
Другие варианты Ethernet обладают и более высокой пропускной способностью 10 Гбит/с. Но как видно из диаграммы вверху, за десять лет они так и не получили широкого распространения. Возможно, потому что для внедрения этих стандартов требуется прокладывать новые кабели или уменьшать длину при использовании старых кабелей. Разработчики надеются, что IEEE 802.3bz не повторит судьбу предшественников.
Конечно, не всем компаниям, а тем более домашним пользователям, нужно срочно переходить на новый стандарт. Увеличение скорости в «локалке» никак не повлияет на скорость интернета. Но стандарты 2.5GBASE-T и 5GBASE-T обеспечивают на будущее большой запас по скорости для старых кабелей. Это очень хорошая новость.
Спецификации IEEE 802.3bz только что утверждены и опубликованы. Вероятно, пройдёт один-два года, прежде чем сетевые карты, материнские платы, ноутбуки и компьютеры с поддержкой 2.5GBASE-T и 5GBASE-T появятся в продаже.
Одним из главных инициаторов принятия новых стандартов была компания Cisco. Она уже выпускает ряд устройств с поддержкой IEEE 802.3bz (компания называет свой вариант стандарта NBASE-T): это точки доступа Aironet 3800 и Meraki MR53, коммутаторы Catalyst 3560-CX, Catalyst 3650, Catalyst 3850 и Catalyst 4500.
Интересно, что подготовка новых спецификаций завершилась в довольно сжатые сроки. От момента начала работы до публикации окончательного варианта спецификаций прошло всего полтора года.
Стандарт включает в себя спецификации параметров MAC и спецификации физического уровня PHY. На физическом уровне технология передачи IEEE 802.3bz основана на 10GBASE-T, но скорость сигналирования специально занижена в 2-4 раза. Соответственно, уменьшается полоса пропускания, что уменьшает требования к качеству кабеля. Поэтому каналы 2.5GBASE-T и 5GBASE-T длиной до 100 метров можно прокладывать на обычной неэкранированной витой паре Cat5e и Cat6, соответственно.
Кабели категорий 5e и 6 состоят из четырёх витых пар. Они терминируются модульными разъёмами RJ-45 или на патч-панели. Большинство кабелей являются неэкранированными. Каждая из четырёх пар кабеля имеет свой шаг скрутки, чтобы минимизировать наводки между парами. К кабелям категории 5е ужесточили требования и ввели новые спецификации перекрёстных помех. В частности, введены лимиты на суммарное приведённое переходное затухание на ближнем конце, переходное затухание на дальнем конце, суммарное приведённое переходное затухание на дальнем конце и разность задержки.
Кабель категории 6 обратно совместим с кабелями категорий 5, 5e и 3, но имеет более строгие технические характеристики для перекрёстных помех и системных шумов, а полоса частот увеличена со 100 МГц до 250 МГц.
Как обычно, официальные спецификации IEEE продаются за небольшие деньги: файл PDF стоит $137 (в других местах можно найти его дешевле).