Ethernet захранва много от локалните мрежи на света
В продължение на няколко десетилетия, Ethernet се доказа като сравнително евтина, сравнително бърза и много популярна LAN технология. Този урок обяснява основната функционалност на Ethernet и начина, по който може да се използва в домашни и бизнес мрежи.
Историята на Ethernet
Инженерите Bob Metcalfe и DR Boggs разработват Ethernet, който започва през 1972 г. Промишлените стандарти, основаващи се на тяхната работа, са създадени през 1980 г. съгласно спецификацията IEEE 802.3. Ethernet спецификациите определят протоколите за ниско ниво на предаване на данни и техническите подробности, които производителите трябва да знаят за изграждането на Ethernet продукти като карти и кабели.
Етернет технологията се развива и узрява в продължение на дълъг период от време. Средният потребител обикновено може да разчита на продукти на Ethernet, които не са на пазара, за да работят така, както са проектирани и да работят помежду си.
Ethernet технология
Традиционният Ethernet поддържа прехвърляне на данни със скорост от 10 мегабита в секунда (Mbps) . Тъй като нуждите от работа на мрежите се увеличиха с течение на времето, индустрията създаде допълнителни Ethernet спецификации за Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Fast Ethernet разширява традиционната производителност на Ethernet до 100 Mbps и Gigabit Ethernet до скорости от 1000 Mbps. Въпреки че продуктите все още не са достъпни за средния потребител, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) също съществуват и се използват в някои бизнес мрежи и в Интернет2.
Ethernet кабелите също се произвеждат според някои от стандартните спецификации. Най-популярният Ethernet кабел за текущо използване, кабел от категория 5 или CAT5 , поддържа традиционните и Fast Ethernet. Кабелите категория 5e (CAT5e) и CAT6 поддържат Gigabit Ethernet.
За да свържете Ethernet кабели към компютър (или друго мрежово устройство), човек поставя кабел директно в Ethernet порта на устройството. Някои устройства, които не поддържат Ethernet, също могат да поддържат Ethernet връзки чрез dongles като адаптери USB към Ethernet . Етернет кабелите използват конектори, които приличат на конектора RJ-45, използван с традиционните телефони.
За студенти: В модела OSI, Ethernet технологията работи на физическите слоеве и слоевете от връзки - Layers One и Two съответно. Ethernet поддържа всички популярни мрежови и по-високо ниво протоколи, основно TCP / IP .
Видове Ethernet
Често наричан Thicknet, 10Base5 е първото въплъщение на Ethernet технологията. Промишлеността използва Thicknet през 80-те години, докато се появи 10Base2 Thinnet. В сравнение с Thicknet, Thinnet предлага предимството на по-тънки (5 милиметра срещу 10 милиметра) и по-гъвкаво окабеляване, което улеснява свързването на офис сгради за Ethernet.
Най-често срещаната форма на традиционния Ethernet обаче е 10Base-T. 10Base-T предлага по-добри електрически свойства от Thicknet или Thinnet, тъй като кабелите 10Base-T използват неекранирана окабелена усукана двойка (UTP), а не коаксиална. 10Base-T също се оказаха по-рентабилни от алтернативи като оптично окабеляване.
Съществуват и много други по-малко известни стандарти за Ethernet, включително 10Base-FL, 10Base-FB и 10Base-FP за оптични мрежи и 10Broad36 за окабеляване с широколентова кабелна телевизия. Всички горепосочени традиционни форми, включително 10Base-T, са станали остарели с Fast и Gigabit Ethernet.
Още за Fast Ethernet
В средата на 90-те години технологията Fast Ethernet достига зрялост и изпълнява своите проектни цели: а) повишаване на производителността на традиционните Ethernet, б) избягване на необходимостта от пълно обновяване на съществуващите Ethernet мрежи. Fast Ethernet се предлага в две основни сортове:
- 100Base-T (използвайки неекраниран усукана двойка кабел)
- 100Base-FX (с оптичен кабел)
Най-популярният от тях е 100Base-T, който включва 100Base-TX (Category 5 UTP), 100Base-T2 (категория 3 или по-добра UTP) и 100Base-T4 телени двойки).
Повече за Gigabit Ethernet
Докато Fast Ethernet подобри традиционния Ethernet от 10 мегабита на 100 мегабита скорост, Gigabit Ethernet може да се похвали със същото подобрение на порядъка на магнитуда спрямо Fast Ethernet, като предлага скорости от 1000 мегабита (1 гигабит). Първоначално Gigabit Ethernet преминава през оптично и медно окабеляване, но стандартът 1000Base-T успешно поддържа и него. 1000Base-T използва кабели от категория 5, подобни на 100 Mbps Ethernet, въпреки че постигането на гигабитова скорост изисква използването на допълнителни двойки кабели.
Ethernet топологии и протоколи
Традиционната Ethernet използва топология на шината, което означава, че всички устройства или хостове в мрежата използват същата споделена комуникационна линия. Всяко устройство има Ethernet адрес, известен също като MAC адрес . Изпращащите устройства използват Ethernet адреси, за да посочат желания получател на съобщения.
Данните, изпратени през Ethernet, съществуват под формата на рамки. Етернет кадърът съдържа заглавна част, секция с данни и долен колонтитул с обща дължина, не по-голяма от 1518 байта. Ethernet заглавката съдържа адресите както на целевия получател, така и на изпращача.
Данните, изпратени през Ethernet, се предават автоматично на всички устройства в мрежата. Сравнявайки техния Ethernet адрес с адреса в заглавната част на рамката, всяко Ethernet устройство тества всеки кадър, за да определи дали е предназначен за тях и чете или изхвърля рамката според нуждите. Мрежовите адаптери включват тази функция в техния хардуер.
Устройствата, които искат да предават на Ethernet, първо извършват предварителна проверка, за да определят дали носителят е наличен или дали в момента се извършва предаване. Ако е налице Ethernet, изпращащото устройство предава на жицата. Възможно е обаче две устройства да изпълнят този тест приблизително по едно и също време и да предават едновременно.
По дизайн, като компромисно изпълнение, Ethernet стандартът не предотвратява множество едновременни предавания. Тези така наречени сблъсъци, когато възникнат, причиняват прекъсване на двете предавания и изискват изпращането на устройства да се предават отново. Ethernet използва алгоритъм, базиран на случайни времена за забавяне, за да определи правилния период на изчакване между повторното предаване. Мрежовият адаптер също така изпълнява този алгоритъм.
В традиционния Ethernet този протокол за излъчване, слушане и откриване на сблъсъци е известен като CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Някои по-нови форми на Ethernet не използват CSMA / CD. Вместо това те използват т.нар. Пълен дуплекс Ethernet протокол, който поддържа еднопосочно изпращане и получаване от точка до точка, без да е необходимо слушане.
Повече за Ethernet устройства
Както беше споменато по-рано, Ethernet кабелите са ограничени до тях, а тези разстояния (по-малки от 100 метра) са недостатъчни за покриване на средни и големи мрежови инсталации. Повторителят в Ethernet мрежата е устройство, което позволява свързването на няколко кабела и по-големи разстояния, които трябва да бъдат обхванати. Мостовото устройство може да се присъедини към Ethernet към друга мрежа от различен тип, като безжична мрежа. Един популярен тип повторител е Ethernet концентратор . Други устройства, понякога объркани с хъбовете, са комутаторите и маршрутизаторите .
Етернет мрежовите адаптери също съществуват в множество форми. По-новите персонални компютри и игрови конзоли разполагат с вграден Ethernet адаптер. Адаптери USB към Ethernet и безжични Ethernet адаптери могат също да бъдат конфигурирани да работят с много по-нови устройства.
резюме
Ethernet е една от ключовите технологии в Интернет. Независимо от напреднала възраст, Ethernet продължава да захранва много от локалните мрежи в света и непрекъснато се подобрява, за да отговори на бъдещите нужди на високопроизводителните мрежи.