Dešimtmečius Ethernet įrodė, kad yra palyginti nebrangi, pakankamai greita ir labai populiari LAN (vietinio tinklo) technologija.
Ethernet istorija
Inžinieriai Bobas Metcalfe ir D. R. Boggs sukūrė Ethernet nuo 1972 m. Pramonės standartai, pagrįsti jų darbu, buvo sukurti 1980 m. pagal IEEE (Elektros ir elektronikos inžinierių instituto) 802.3 specifikacijų rinkinį. Ethernet specifikacijose apibrėžiami žemo lygio duomenų perdavimo protokolai ir techninės detalės, kurias gamintojai turi žinoti, kad galėtų kurti Ethernet produktus, pvz., korteles ir kabelius.
Per daugelį metų eterneto technologija vystėsi ir subrendo. Šiais laikais vartotojas gali pasikliauti jau paruoštais eterneto produktais, kad jie veiktų taip, kaip suprojektuoti, ir veiktų tarpusavyje.
Ethernet technologija
Tradicinis Ethernet palaiko duomenų perdavimą 10 megabitų per sekundę (Mbps) greičiu. Laikui bėgant tinklų našumo poreikiams augant, pramonė sukūrė papildomas „Fast Ethernet“ir „Gigabit Ethernet“Ethernet specifikacijas.
Fast Ethernet padidina tradicinį eterneto našumą iki 100 Mbps, o Gigabit Ethernet - iki 1 000 Mbps. Nors jie nėra prieinami paprastam vartotojui, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) dabar maitina kai kurių įmonių, duomenų centrų ir Internet2 subjektų tinklus. Tačiau paprastai dėl išlaidų ribojamas platus jo pritaikymas.
Eterneto kabeliai taip pat gaminami pagal bet kurią iš kelių standartinių specifikacijų. Populiariausias naudojamas Ethernet kabelis, 5 kategorija (CAT5 kabelis), palaiko ir tradicinį, ir greitąjį eternetą. 5e (CAT5e) ir CAT6 kategorijos kabeliai palaiko Gigabit Ethernet.
Norėdami prijungti eterneto kabelį prie kompiuterio (ar kitų tinklo įrenginių), prijunkite kabelį prie įrenginio Ethernet prievado. Kai kurie įrenginiai be Ethernet palaikymo gali palaikyti eterneto ryšius naudojant raktus, pvz., USB į Ethernet adapterius. Eterneto kabeliuose naudojamos jungtys, panašios į RJ-45 jungtį, naudojamą su tradiciniais telefonais.
OSI (Open Systems Interconnection) modelyje eterneto technologija veikia fiziniame ir duomenų perdavimo lygmenyse – atitinkamai pirmame ir antrame lygmenyse. Ethernet palaiko visus populiarius tinklo ir aukštesnio lygio protokolus, daugiausia TCP/IP.
Eterneto tipai
Dažnai vadinamas Thicknet, 10Base5 buvo pirmasis Ethernet technologijos įsikūnijimas. Pramonė naudojo Thicknet devintajame dešimtmetyje, kol pasirodė 10Base2 Thinnet. Palyginti su Thicknet, Thinnet pranašumas yra plonesnis (5 mm, palyginti su 10 milimetrų) ir lankstesniu kabeliu, todėl biurų pastatus lengviau prijungti prie eterneto.
Tačiau labiausiai paplitusi tradicinio eterneto forma yra 10Base-T. Jis pasižymi geresnėmis elektrinėmis savybėmis nei Thicknet arba Thinnet, nes 10Base-T kabeliai naudoja neekranuotą vytos poros (UTP) laidus, o ne bendraašius. 10Base-T taip pat yra ekonomiškesnis už alternatyvas, tokias kaip šviesolaidinis kabelis.
Yra ir kitų mažiau žinomų eterneto standartų, įskaitant 10Base-FL, 10Base-FB ir 10Base-FP šviesolaidiniams tinklams ir 10Broad36 plačiajuosčio ryšio (kabelinės televizijos) kabeliams. Fast ir Gigabit Ethernet paseno visos aukščiau nurodytos tradicinės formos, įskaitant 10Base-T.
Daugiau apie greitąjį eternetą
Dešimtojo dešimtmečio viduryje greitojo eterneto technologija subrendo ir pasiekė savo projektavimo tikslus – padidinti tradicinio eterneto našumą, kartu išvengiant būtinybės visiškai iš naujo prijungti esamus Ethernet tinklus.
Fast Ethernet yra dviejų pagrindinių variantų:
- 100Base-T (naudojant neekranuotą vytos poros kabelį)
- 100Base-FX (naudojant šviesolaidinį kabelį)
Populiariausias yra 100Base-T, standartas, apimantis 100Base-TX (5 kategorijos UTP), 100Base-T2 (3 ar geresnės kategorijos UTP) ir 100Base-T4 (100Base-T2 kabeliai modifikuoti, kad būtų du papildomos laidų poros).
Bottom line
Fast Ethernet pagerino tradicinį eternetą nuo 10 megabitų iki 100 megabitų, o Gigabit Ethernet pagerina greitąjį eternetą pasiūlydamas 1 000 megabitų (1 gigabito) spartą. Gigabit Ethernet pirmiausia buvo sukurtas naudoti optiniais ir variniais kabeliais, tačiau 1000Base-T standartas taip pat palaiko jį. 1000Base-T naudoja 5 kategorijos kabelius, panašius į 100 Mbps Ethernet, nors norint pasiekti gigabito greitį reikia naudoti papildomas laidų poras.
Eterneto topologijos ir protokolai
Tradicinis eternetas naudoja magistralės topologiją, o tai reiškia, kad visi tinklo įrenginiai arba pagrindiniai kompiuteriai naudoja tą pačią bendrinamą ryšio liniją. Kiekvienas įrenginys turi eterneto adresą, dar žinomą kaip MAC adresas. Siunčiantys įrenginiai naudoja Ethernet adresus, kad nurodytų numatomus pranešimų gavėjus.
Eternetu siunčiami duomenys egzistuoja kadrų pavidalu. Ethernet rėmelyje yra antraštė, duomenų sekcija ir poraštė, kurių bendras ilgis ne didesnis kaip 1 518 baitų. Ethernet antraštėje yra numatyto gavėjo ir siuntėjo adresai.
Eternetu siunčiami duomenys automatiškai transliuojami į visus tinklo įrenginius. Palyginus Ethernet adresą su adresu kadro antraštėje, kiekvienas Ethernet įrenginys išbando kiekvieną kadrą, kad nustatytų, ar jis buvo jam skirtas, ir atitinkamai nuskaito arba atmeta kadrą. Tinklo adapteriai įtraukia šią funkciją į savo aparatinę įrangą.
Įrenginiai, norintys perduoti eterneto tinkle, pirmiausia atlieka preliminarų patikrinimą, kad nustatytų, ar laikmena yra, ar vyksta siuntimas. Jei Ethernet yra, siunčiantis įrenginys perduoda per laidą. Tačiau gali būti, kad du įrenginiai atliks šį bandymą maždaug tuo pačiu metu ir abu persiųs vienu metu.
Kaip našumo kompromisas, Ethernet standartas neapsaugo kelių siuntimų vienu metu. Dėl šių vadinamųjų susidūrimų, kai jie įvyksta, abu perdavimai nutrūksta ir abu siunčiantys įrenginiai turi perduoti pakartotinai. Ethernet naudoja algoritmą, pagrįstą atsitiktiniais delsos laikais, kad nustatytų tinkamą laukimo laikotarpį tarp pakartotinių siuntimų. Tinklo adapteris taip pat įgyvendina šį algoritmą.
Tradiciniame eternete šis transliavimo, klausymo ir susidūrimų aptikimo protokolas yra žinomas kaip CSMA/CD (vežėjo suvokimo daugybinė prieiga / susidūrimo aptikimas). Kai kurios naujesnės eterneto formos nenaudoja CSMA/CD. Vietoj to, jie naudoja pilno dvipusio eterneto protokolą, kuris palaiko vienodą siuntimą ir priėmimą be klausymosi.
Daugiau apie Ethernet įrenginius
Eterneto kabelių pasiekiamumas ribotas, o šių atstumų (iki 100 metrų) nepakanka vidutinio ir didelio tinklo įrenginiams. Eterneto tinklo kartotuvas leidžia sujungti kelis kabelius ir nutiesti didesnius atstumus. Tilto įrenginys gali prijungti eternetą prie kito kito tipo tinklo, pvz., belaidžio tinklo. Vienas populiarus kartotuvo įrenginių tipas yra Ethernet šakotuvas. Kiti įrenginiai, kurie kartais painiojami su šakotuvais, yra jungikliai ir maršruto parinktuvai.
Ethernet tinklo adapteriai taip pat yra kelių formų. Kompiuteriuose ir žaidimų pultuose yra įmontuoti Ethernet adapteriai. USB į Ethernet adapterius ir belaidžius eterneto adapterius taip pat galima sukonfigūruoti taip, kad jie veiktų su daugeliu įrenginių.
Santrauka
Ethernet yra viena iš pagrindinių interneto technologijų. Nepaisant savo amžiaus, Ethernet ir toliau maitina daugelį pasaulio vietinių tinklų ir nuolat tobulėja, kad atitiktų būsimus didelio našumo tinklų poreikius.
