Ethernet כוחות רבים של רשתות מקומיות בעולם
במשך מספר עשורים, Ethernet הוכיחה עצמה כטכנולוגיה זולה יחסית, זולה ומהירה מאוד. הדרכה זו מסבירה את הפונקציונליות הבסיסית של Ethernet וכיצד ניתן להשתמש בה ברשת הביתית והעסקית.
ההיסטוריה של Ethernet
מהנדסים בוב Metcalfe ו DR בוגס פיתחה Ethernet החל בשנת 1972. תקנים תעשייתיים המבוססים על עבודתם הוקמו בשנת 1980 תחת IEEE 802.3 סט של מפרטים. מפרטי אתרנט מגדירים פרוטוקולי העברת נתונים ברמה נמוכה ופרטים טכניים של יצרנים צריכים לדעת כדי לבנות מוצרי Ethernet כמו כרטיסים וכבלים.
טכנולוגיית Ethernet התפתחה והתבגרה במשך תקופה ארוכה. הצרכן הממוצע יכול בדרך כלל להסתמך על מוצרים מדף Ethernet כדי לעבוד כפי שתוכנן ולעבוד זה עם זה.
טכנולוגיית Ethernet
Ethernet מסורתי תומך בהעברות נתונים בקצב של 10 מגה-ביט לשנייה (Mbps) . ככל שצרכי הביצועים של רשתות גדלו עם הזמן, התעשייה יצרה מפרטי אתרנט נוספים עבור Fast Ethernet ו- Gigabit Ethernet. Fast Ethernet מרחיב את ביצועי ה- Ethernet המסורתיים עד 100 Mbps ו- Gigabit Ethernet במהירות של עד 1000 Mbps. למרות המוצרים עדיין לא זמין לצרכן הממוצע, 10 Gigabit Ethernet (10,000 Mbps) גם קיימים והם משמשים על כמה רשתות עסקיות על Internet2.
כבלי אתרנט מיוצרים גם לכל אחד ממספר המפרטים הסטנדרטיים. כבל Ethernet הפופולרי ביותר בשימוש הנוכחי, קטגוריה 5 או כבל CAT5 , תומך הן מסורתית Fast Ethernet. כבל 5e (CAT5e) ו- CAT6 תומך ב- Gigabit Ethernet.
כדי לחבר כבלי Ethernet למחשב (או להתקן רשת אחר), אדם מחבר כבל ישירות ליציאת ה- Ethernet של המכשיר. התקנים מסוימים ללא תמיכת אתרנט יכולים גם לתמוך בחיבורי Ethernet באמצעות dongles כגון מתאמי USB ל- Ethernet . כבלים Ethernet לנצל מחברים שנראים כמו מחבר RJ-45 בשימוש עם טלפונים מסורתיים.
לסטודנטים: במודל ה- OSI, טכנולוגיית Ethernet פועלת בשכבות הקישור הפיזי והנתוני - שכבות אחת ושתיים בהתאמה. Ethernet תומך בכל הפרוטוקולים הפופולריים ברשת וברמה גבוהה יותר, בעיקר TCP / IP .
סוגי Ethernet
המכונה לעתים קרובות Thicknet, 10Base5 היה הגלגול הראשון של טכנולוגיית Ethernet. בתעשייה השתמשו Thicknet בשנות ה -1980 עד 10Base2 Thinnet הופיע. לעומת Thicknet, Thinnet הציע את היתרון של מדלל (5 מ"מ לעומת 10 מילימטרים) וכבלים גמישים יותר, מה שהופך אותו קל יותר עבור בנייני משרדים חוט Ethernet.
הצורה הנפוצה ביותר של Ethernet המסורתית, עם זאת, היה 10Base-T. 10Base-T מציע תכונות חשמליות טובות יותר מאשר Thicknet או Thinnet, מכיוון שבכבלים 10Base-T משתמשים בחיווט זוג לא מסולסל (UTP) ולא בקואקסיאליים. 10Base-T הוכיח גם חסכונית יותר מאשר חלופות כמו סיבים אופטיים הכבלים.
קיימות תקני Ethernet רבים אחרים ידועים פחות, כולל 10Base-FL, 10Base-FB, ו- 10Base-FP עבור רשתות סיבים אופטיים ו- 10Broad36 עבור כבלים בפס רחב (כבלים). כל הטפסים המסורתיים לעיל, כולל 10Base-T נעשו מיושן על ידי Fast ו Gigabit Ethernet.
מידע נוסף אודות Fast Ethernet
באמצע שנות ה -90, טכנולוגיית Fast Ethernet התבגשה ועמדה ביעדי התכנון שלה) א (הגברת הביצועים של אתרנט מסורתי תוך ב) הימנעות מהצורך לחדש לחלוטין את רשתות ה - Ethernet הקיימות. Fast Ethernet מגיע בשני סוגים עיקריים:
- 100Base-T (באמצעות כבל זוג משושה לא מסוכך)
- 100Base-FX (באמצעות כבל סיב אופטי)
עד כה הפופולרי ביותר הוא 100Base-T, תקן הכולל 100Base-TX (קטגוריה 5 UTP), 100Base-T2 (קטגוריה 3 או יותר UTP), ו 100Base-T4 (100Base-T2 הכבלים שונה לכלול שני נוספים זוגות תיל).
עוד על Gigabit Ethernet
בעוד שה- Fast Ethernet משפר את ה- Ethernet המסורתי מ -10 מגהביט ל -100 מגה-בייט, ה- Gigabit Ethernet מתגאה באותו שיפור בסדר גודל של מעל ל- Fast Ethernet על-ידי מתן מהירויות של 1000 מגה-ביט (1 גיגהביט). Gigabit Ethernet נעשתה לראשונה לנסוע על הכבלים אופטיים נחושת, אבל תקן 1000Base-T בהצלחה תומך גם כן. 1000Base-T משתמש בקטגוריה 5 הכבלים דומים 100 Mbps Ethernet, אם כי להשיג מהירות gigabit מחייב שימוש של זוגות תיל נוספים.
Ethernet טופולוגיות ופרוטוקולים
Ethernet מסורתית מעסיקה טופולוגיה באוטובוס, כלומר כל ההתקנים או המארחים ברשת משתמשים באותו קו תקשורת משותף. לכל התקן יש כתובת אתרנט, המכונה גם כתובת MAC . התקני השליחה משתמשים בכתובות Ethernet כדי לציין את הנמען המיועד להודעות.
הנתונים שנשלחו דרך אתרנט קיימים בטפסים של מסגרות. מסגרת Ethernet מכילה כותרת, מקטע נתונים ותחתונה בעלת אורך משולב של לא יותר מ 1518 בתים. כותרת ה- Ethernet מכילה את הכתובות של הנמען המיועד ושל השולח.
נתונים שנשלחו דרך אתרנט משודרים באופן אוטומטי לכל ההתקנים ברשת. על ידי השוואת כתובת ה- Ethernet שלהם לכתובת שבראש המסגרת, כל התקן אתרנט בודק כל מסגרת כדי לקבוע אם היא מיועדת להם וקוראת או משליכה את המסגרת בהתאם. מתאמי רשת משלבים את הפונקציה הזו בחומרה שלהם.
התקנים המעוניינים לשדר ב - Ethernet מבצעים תחילה בדיקה ראשונית כדי לקבוע אם המדיום זמין או אם השידור נמצא כעת בתהליך. אם ה- Ethernet זמין, ההתקן השולח משדר אל התיל. עם זאת, ייתכן ששני התקנים יבצעו בדיקה זו בערך באותו זמן ושניהם יעברו בו זמנית.
על פי התכנון, כסטנדרט ביצועים, תקן Ethernet אינו מונע שידור סימולטני מרובה. התנגשויות כביכול אלה, כאשר הן מתרחשות, גורמות לשני ההתקנים להיכשל ודורשים הן שליחת מכשירים להעברה מחדש. Ethernet משתמש באלגוריתם המבוסס על זמני עיכוב אקראיים כדי לקבוע את תקופת ההמתנה הנכונה בין שידור חוזר. מתאם הרשת גם מיישם אלגוריתם זה.
ב- Ethernet המסורתי, פרוטוקול זה לשידורים, להאזנה ולאיתור התנגשויות ידוע בשם CSMA / CD (נושא Sense Access Multi / Collision Detection). צורות חדשות יותר של אתרנט אינן משתמשות ב- CSMA / CD. במקום זאת, הם משתמשים בפרוטוקול Ethernet דופלקס מלא, אשר תומך בו-זמנית שולח ושולח בו זמנית וללא צורך בהקשבה.
עוד על התקני אתרנט
כפי שהוזכר לעיל, כבלי אתרנט מוגבלים בהישג ידם, והמרחקים הללו (קצר עד 100 מטר) אינם מספיקים לכיסוי התקנות רשת בינוניות וגדולות. משדר ברשת Ethernet הוא התקן המאפשר כבלים מרובים להיות מחוברים מרחקים גדולים יותר להיות מורחבת. התקן גשר יכול להצטרף ל- Ethernet לרשת אחרת מסוג שונה, כגון רשת אלחוטית. סוג אחד פופולרי של מכשיר מהדר הוא רכזת Ethernet. התקנים אחרים מבולבלים לפעמים עם רכזות הם מתגים ונתבים .
מתאמי רשת Ethernet קיימים גם במספר צורות. מחשבים אישיים חדשים וקונסולות משחקים כוללים מתאם אתרנט מובנה. מתאמי USB-to-Ethernet ומתאמי Ethernet אלחוטיים יכולים גם להיות מוגדרים לעבודה עם מכשירים חדשים רבים יותר.
סיכום
Ethernet הוא אחד הטכנולוגיות המרכזיות של האינטרנט. למרות הגיל המתקדם שלה, Ethernet ממשיכה לשלטון רבות מהרשתות המקומיות בעולם וממשיכה להשתפר כדי לענות על הצרכים העתידיים של רשתות עתירות ביצועים.