Az Ethernet a világ számos helyi hálózatát kihasználja
Néhány évtized alatt az Ethernet viszonylag olcsó, meglehetősen gyors és nagyon népszerű LAN technológiának bizonyult. Ez az útmutató bemutatja az Ethernet alapfunkcióit, és hogyan használható fel otthoni és üzleti hálózatokon.
Az Ethernet története
A Bob Metcalfe és a DR Boggs mérnökök 1972-ben kezdték meg az Ethernet-et. Az iparági szabványokat 1980-ban alapították az IEEE 802.3 specifikációk szerint. Az Ethernet-specifikációk meghatározzák az alacsony szintű adatátviteli protokollokat, és a technikai részletek gyártóinak ismerniük kell az Ethernet-termékek, például kártyák és kábelek előállítását.
Az Ethernet technológia hosszú időn keresztül fejlődött és érett. Az átlagfogyasztó általában támaszkodhat az off-the-shelf Ethernet termékekre a tervezett működéshez és az egymással való együttműködéshez.
Ethernet technológia
A hagyományos Ethernet 10 Mbps sebességű adatátvitelt támogat. Ahogy a hálózatok teljesítményigénye nőtt az idő múlásával, az iparág további Ethernet-specifikációkat teremtett a Fast Ethernet és a Gigabit Ethernet számára. A Fast Ethernet 100 Mbps-ig terjedő hagyományos Ethernet-teljesítményt és 1000 Mbps sebességű Gigabit Ethernet-et kínál. Bár a termékek még nem állnak az átlagos fogyasztók rendelkezésére, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) is létezik, és néhány üzleti hálózaton és az Internet2-en használják.
Az Ethernet-kábeleket ugyanúgy gyártják a szabványos előírások bármelyikéhez. A legelterjedtebb Ethernet kábel az 5., illetve a CAT5 kábellel egyaránt támogatja a hagyományos és a Fast Ethernet-et. Az 5e (CAT5e) és CAT6 kábelek támogatják a Gigabit Ethernet-et.
Az Ethernet kábelek számítógéphez (vagy más hálózati eszközhöz) történő csatlakoztatásához egy személy közvetlenül a készülék Ethernet portjába dugja be a kábelt. Néhány Ethernet-támogatás nélküli eszköz Ethernet-kapcsolatokat is támogathat dongle-ken , például USB-Ethernet adaptereken keresztül. Az Ethernet kábelek olyan csatlakozókat használnak, amelyek hasonlóak a hagyományos telefonkészülékekhez használt RJ-45 csatlakozóhoz.
Diákok számára: Az OSI modellben az Ethernet technológia a fizikai és adatkapcsolati rétegeken - az 1. és a 2. rétegeken - működik. Az Ethernet támogatja az összes népszerű hálózati és magasabb szintű protokollt, elsősorban a TCP / IP protokollt .
Az Ethernet típusai
Gyakran Thicknet néven ismert, a 10Base5 az Ethernet technológia első inkarnációja volt. Az iparág a Thicknet-et az 1980-as években mutatta be, amíg a 10Base2 Thinnet megjelent. A Thicknethez képest a Thinnet a vékonyabb (5 milliméter vagy 10 milliméteres) és a rugalmasabb kábelezés előnyeit kínálta, így megkönnyítve az Ethernet irodaházak vezetését.
A hagyományos Ethernet legáltalánosabb formája azonban 10Base-T volt. A 10Base-T jobb elektromos tulajdonságokat kínál, mint a Thicknet vagy a Thinnet, mivel a 10Base-T kábelek nem árnyékolt csavart érpár (UTP) vezetékeket használnak, mint koaxiálisak. A 10Base-T költséghatékonyabbnak bizonyult, mint az olyan alternatívák, mint a száloptikai kábelezés.
Számos egyéb kevésbé ismert Ethernet szabvány létezik, köztük a 10Base-FL, a 10Base-FB és a 10Base-FP a száloptikai hálózatok és a 10Broad36 a szélessávú (kábeltelevízió) kábelezéshez. A fent említett hagyományos formákat, köztük a 10Base-T-t a Fast és a Gigabit Ethernet elavulták.
További információ a Fast Ethernetről
A 90-es évek közepén a Fast Ethernet technológia érett és megfelel a tervezési céljainak: a) a hagyományos Ethernet teljesítményének növelése, b) a meglévő Ethernet hálózatok teljes körű újracsatlakoztatásának elkerülése. A Fast Ethernet két főbb fajtája:
- 100Base-T (árnyékolatlan sodrott érpárú kábellel)
- 100Base-FX (száloptikás kábellel)
Leginkább a 100Base-T szabvány, amely 100Base-TX (5. kategória UTP), 100Base-T2 (3. kategória vagy jobb UTP) és 100Base-T4 (100Base-T2 kábelezést tartalmaz) huzal párok).
További információk a Gigabit Ethernetről
Miközben a Fast Ethernet 10 megabit-ról 100 megabit sebességre javította a hagyományos Ethernet-et, a Gigabit Ethernet ugyanolyan nagyságrendű javulást eredményez a Fast Ethernet felett, 1000 megabit (1 Gigabit) sebességgel. A Gigabit Ethernet először az optikai és a réz kábelezést célozza meg, de az 1000Base-T szabvány is támogatja. A 1000Base-T az 5. kategóriába tartozó kábelezést használja a 100 Mbps Ethernethez hasonlóan, bár a gigabites sebesség elérése további huzalpárokat igényel.
Ethernet topológiák és protokollok
A hagyományos Ethernet egy busz topológiát alkalmaz, ami azt jelenti, hogy a hálózaton lévő összes eszköz vagy állomás ugyanazt a megosztott kommunikációs vonalat használja. Minden eszköz rendelkezik egy Ethernet címmel, más néven MAC-címmel . A küldő eszközök Ethernet címeket használnak az üzenetek szándékolt címzettjének megadásához.
Az Etherneten keresztül küldött adatok a keretek formátumában léteznek. Az Ethernet keret tartalmaz fejlécet, adatszekciót és egy láblécet, amelynek együttes hossza nem haladja meg az 1518 bájtot. Az Ethernet fejléc tartalmazza a címzett és a feladó címét is.
Az Etherneten keresztül küldött adatok automatikusan továbbításra kerülnek a hálózaton lévő összes eszközön. Összehasonlítva az Ethernet címüket a keretfejléc címével, minden egyes Ethernet eszköz teszteli az egyes kereteket, hogy megállapítsa, szándékozott-e őket, és adott esetben elolvassa vagy eldobja a kereteket. A hálózati adapterek beépítik ezt a funkciót a hardverükbe.
Az Etherneten továbbítani kívánt eszközök először előzetes ellenőrzést végeznek annak eldöntésére, hogy rendelkezésre áll-e a hordozó, vagy van-e átvitele. Ha az Ethernet elérhető, akkor a küldő készülék továbbítja a vezetéket. Lehetséges azonban, hogy két készülék körülbelül ugyanabban az időben hajtja végre ezt a tesztet, és mindkettő egyszerre továbbítja.
Tervezés szerint, mint teljesítmény-kompromisszum, az Ethernet szabvány nem akadályozza meg a többszörös egyidejű továbbítást. Ezek az úgynevezett ütközések, amikor előfordulnak, mindkét adatátvitel sikertelenné válnak, és mindkét küldőeszközt újra kell küldeniük. Az Ethernet véletlenszerű késleltetési időn alapuló algoritmust használ, hogy meghatározza a megfelelő várakozási időt az átvitelek között. A hálózati adapter is végrehajtja ezt az algoritmust.
A hagyományos Ethernet-ben ez a protokoll a műsorszóráshoz, hallgatáshoz és ütközések észleléséhez CSMA / CD néven ismert (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Az Ethernet néhány újabb formája nem használ CSMA / CD-t. Ehelyett az úgynevezett full duplex Ethernet protokollt használják, amely támogatja a pont-pont közötti egyidejű küldést és fogadást a hallgatás nélkül.
További információ az Ethernet eszközökről
Amint korábban említettük, az Ethernet kábelek az elérhetőségüknél korlátozottak, és ezek a távolságok (akár 100 méteresek is) nem elégségesek a közepes méretű és nagy hálózati telepítésekhez. Az Ethernet hálózaton belüli átjátszó egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi több kábel csatlakoztatását és nagyobb távolságokat. A hídeszköz csatlakozhat egy Ethernethez egy másik típusú hálózatba, például egy vezeték nélküli hálózathoz. Az egyik népszerű típusú repeater eszköz egy Ethernet hub . A hubokhoz esetenként zavaros egyéb eszközök kapcsolók és útválasztók .
Az Ethernet hálózati adapterek többféle formában léteznek. Az újabb személyi számítógépek és játékkonzolok beépített Ethernet adapterrel rendelkeznek. Az USB-Ethernet adapterek és a vezeték nélküli Ethernet adapterek úgy is beállíthatók, hogy sok újabb eszközzel működjenek együtt.
összefoglalás
Az Ethernet az internet kulcsfontosságú technológiái közé tartozik. A kor előrehaladt kora ellenére az Ethernet továbbra is a világ számos helyi hálózatát táplálja, és folyamatosan javul a nagy teljesítményű hálózatépítés jövőbeli igényeinek kielégítésére.