Ethernet upravlja veliko lokalnih omrežij na svetu
Ethernet se že več desetletij izkazal za relativno poceni, razumno hitro in zelo priljubljeno tehnologijo LAN. Ta vadnica razloži osnovno funkcionalnost Etherneta in kako se lahko uporablja na domačih in poslovnih omrežjih.
Zgodovina Etherneta
Inženirji Bob Metcalfe in DR Boggs razvili Ethernet z začetkom leta 1972. Industrijski standardi, ki temeljijo na njihovem delu, so bili ustanovljeni leta 1980 v skladu s standardom IEEE 802.3. Specifikacije Ethernet določajo protokole prenosa podatkov na nizki ravni, proizvajalci tehničnih podrobnosti pa morajo vedeti, kako graditi izdelke Ethernet, kot so kartice in kabli.
Tehnologija Ethernet se je razvila in dozorela v daljšem časovnem obdobju. Povprečni potrošnik se na splošno lahko zanese na izdelke brez ethernetov, ki delujejo v skladu z načrtovanimi in delujejo drug z drugim.
Ethernet tehnologija
Tradicionalni Ethernet podpira prenos podatkov s hitrostjo 10 megabitov na sekundo (Mbps) . Ker so se potrebe po zmogljivostih omrežij sčasoma povečale, je industrija ustvarila dodatne Ethernet specifikacije za Fast Ethernet in Gigabit Ethernet. Fast Ethernet razširja tradicionalne Ethernet zmogljivosti do 100 Mb / s in Gigabit Ethernet do 1000 Mbps hitrosti. Čeprav izdelki povprečnemu potrošniku še niso na voljo, obstajajo tudi 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mb / s), ki se uporabljajo v nekaterih poslovnih omrežjih in na internetu2.
Ethernet kabli se prav tako proizvajajo v katerikoli več standardnih specifikacij. Najbolj priljubljen ethernetni kabel v sedanji uporabi, kabel kategorije 5 ali CAT5 , podpira tradicionalni in hitri Ethernet. Kabel kategorije 5e (CAT5e) in CAT6 podpira Gigabit Ethernet.
Če želite povezati ethernetne kable z računalnikom (ali drugo omrežno napravo), oseba priključi kabel neposredno v priključek Ethernet naprave. Nekatere naprave brez podpore Ethernet lahko podpirajo tudi ethernetne povezave preko donglesov , kot so adapterji USB-Ethernet . Ethernet kabli uporabljajo priključke, ki izgledajo podobno kot priključek RJ-45, ki se uporablja s tradicionalnimi telefoni.
Za študente: v OSI modelu Ethernet tehnologija deluje na fizičnih in podatkovnih povezavah - sloje ena in dve. Ethernet podpira vse popularne omrežne in višje ravni protokole, predvsem TCP / IP .
Vrste Ethernet
Pogosto se imenuje Thicknet, 10Base5 je bil prvi inkarnacija tehnologije Ethernet. Industrija je uporabila Thicknet v 1980-ih, dokler se ni pojavil 10Base2 Thinnet. V primerjavi s Thicknetom je Thinnet ponudil prednost tanjših (5 mm vs 10 milimetrov) in bolj prilagodljivega kabla, kar je olajšalo povezavo pisarniških stavb za Ethernet.
Najpogostejša oblika tradicionalnega Etherneta pa je bila 10Base-T. 10Base-T ponuja boljše električne lastnosti kot Thicknet ali Thinnet, ker 10Base-T kabli uporabljajo nezapletene prepletene parice (UTP), ne pa koaksialne. 10Base-T se je izkazal tudi bolj stroškovno učinkovit kot alternative, kot so kabli iz optičnih vlaken.
Obstajajo številni drugi manj znani Ethernet standardi, vključno z 10Base-FL, 10Base-FB in 10Base-FP za optična omrežja in 10Broad36 za širokopasovne (kabelske televizijske) kabli. Vse zgoraj navedene tradicionalne oblike, vključno z 10Base-T, so zastarele z Fast in Gigabit Ethernet.
Več o Fast Ethernetu
Sredi devetdesetih let je tehnologija Fast Ethernet dozorela in izpolnila svoje cilje v smislu a) povečanja zmogljivosti tradicionalnega Etherneta, medtem ko b) se je izognila potrebam popolnega preoblikovanja obstoječih omrežij Ethernet. Fast Ethernet je na voljo v dveh glavnih sortah:
- 100Base-T (z uporabo nezapletenega kabelskega kabla)
- 100Base-FX (z optičnim kablom)
Daleč najbolj priljubljena od teh je 100Base-T, standard, ki vključuje 100Base-TX (Category 5 UTP), 100Base-T2 (kategorija 3 ali boljše UTP) in 100Base-T4 (100Base-T2 kabli, spremenjeni, da vključujejo dva dodatna žični pari).
Več o Gigabit Ethernet
Medtem ko je Fast Ethernet izboljšal tradicionalni Ethernet s hitrosti od 10 megabitov do 100 megabitov, se Gigabit Ethernet pohvali z enako izboljšavo po velikosti nad Fast Ethernetom s hitrostjo 1000 megabitov (1 gigabitna). Najprej je bil Gigabit Ethernet potoval po optičnih in bakrenih kablovih, toda standard 1000Base-T ga uspešno podpira tudi. 1000Base-T uporablja kable kategorije 5, podobne Ethernetu 100 Mb / s, čeprav je za doseganje gigabitne hitrosti potrebna dodatna žica.
Ethernet topologije in protokoli
Tradicionalni Ethernet uporablja topologijo vodila, kar pomeni, da vse naprave ali gostitelji v omrežju uporabljajo isto skupno komunikacijsko linijo. Vsaka naprava ima naslov Ethernet, znan tudi kot naslov MAC . Pošiljanje naprav uporablja naslove Ethernet, da določi nameravani prejemnik sporočil.
Podatki, poslani preko Etherneta, obstajajo v obliki okvirov. Okvir Ethernet vsebuje glavo, podatkovni odsek in nogo, ki imajo skupno dolžino največ 1518 bajtov. Glava Ethernet vsebuje naslove namena prejemnika in pošiljatelja.
Podatki, poslani preko Ethernet, se samodejno predvajajo vsem napravam v omrežju. S primerjavo njihovih naslovov Ethernet z naslovom v glavi okvirja, vsaka ethernetna naprava preskusi vsak okvir, da ugotovi, ali je bila namenjena zanje in bere ali zavrže okvir, kot je primerno. Omrežni vmesniki vključujejo to funkcijo v svojo strojno opremo.
Naprave, ki želijo prenesti na ethernetu, najprej opravijo predhodni pregled, da ugotovijo, ali je medij na voljo ali ali je prenos v teku. Če je Ethernet na voljo, naprava za pošiljanje prenaša na žico. Vendar je možno, da bosta dve napravi opravili ta preskus ob približno istem času in oba oddajata istočasno.
Po zasnovi, kot kombinacija zmogljivosti, Ethernet standard ne preprečuje večkratnega hkratnega prenosa. Ti ti trki, ko se pojavijo, povzročijo, da oba prenosa ne uspejo in zahtevata, da obe pošiljalni napravi ponovno pošljeta. Ethernet uporablja algoritem, ki temelji na naključnih časih zakasnitve, da določi ustrezno čakalno obdobje med ponovnimi prenosi. Omrežni vmesnik prav tako izvaja ta algoritem.
V tradicionalnem ethernetu je ta protokol za oddajanje, poslušanje in odkrivanje trkov znan kot CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Nekaj novih oblik Ethernet ne uporablja CSMA / CD. Namesto tega uporabljajo ti polno dupleksni ethernet protokol, ki podpira istočasno pošiljanje od točke do točke in sprejema brez poslušanja.
Več o napravah Ethernet
Kot smo že omenili, so kabli Ethernet omejeni v dosegu, te razdalje (do 100 metrov) pa ne zadostujejo za pokrivanje srednje velikih in velikih omrežnih naprav. Ponovitelj v Ethernet omrežju je naprava, ki omogoča združevanje več kablov in večje razdalje, ki jih je treba razširiti. Mostna naprava lahko priključi ethernet v drugo omrežje druge vrste, kot je brezžično omrežje. Ena priljubljena vrsta naprave za repetitorje je Ethernet zvezdišče . Druge naprave, včasih zmedene s pesta, so stikala in usmerjevalniki .
Ethernet omrežni adapterji obstajajo tudi v več oblikah. Novejši osebni računalniki in igralne konzole imajo vgrajen Ethernet adapter. Adapterji USB-Ethernet in brezžični Ethernet adapterji se lahko konfigurirajo tudi za delo s številnimi novejšimi napravami.
Povzetek
Ethernet je ena od ključnih tehnologij interneta. Kljub napredni starosti Ethernet še naprej uporablja veliko lokalnih omrežij na svetu in se nenehno izboljšuje, da bi zadovoljil prihodnje potrebe po visoko zmogljivih mrežnih povezavah.