Ethernet har i flere tiår bevist seg som en relativt billig, rimelig rask og svært populær LAN-teknologi. Denne opplæringen forklarer grunnleggende funksjonalitet i Ethernet og hvordan den kan brukes på hjemme- og bedriftsnettverk.
Historien om Ethernet
Ingeniører Bob Metcalfe og D.R. Boggs utviklet Ethernet begynnelsen i 1972. Industristandarder basert på deres arbeid ble etablert i 1980 under IEEE 802.3-settet med spesifikasjoner. Ethernet-spesifikasjoner definerer dataoverføringsprotokoller på lavt nivå, og tekniske detaljer produsenter trenger å vite for å bygge Ethernet-produkter som kort og kabler.
Ethernet teknologi har utviklet seg og modnet over en lengre periode. Den gjennomsnittlige forbrukeren kan i utgangspunktet stole på Ethernet-produkter uten hylle for å fungere som utformet og å samarbeide med hverandre.
Ethernet-teknologi
Tradisjonell Ethernet støtter dataoverføringer med en hastighet på 10 megabit per sekund (Mbps). Siden ytelsesbehovene til nettverk økte over tid, skapte industrien flere Ethernet-spesifikasjoner for Fast Ethernet og Gigabit Ethernet. Fast Ethernet utvider tradisjonell Ethernet-ytelse på opptil 100 Mbps og Gigabit Ethernet opptil 1000 Mbps-hastigheter. Selv om produktene ikke er tilgjengelige for den gjennomsnittlige forbrukeren, finnes det også 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mbps) og brukes på enkelte forretningsnettverk og på Internett2.
Ethernetkabler likeledes er produsert til noen av flere standardspesifikasjoner. Den mest populære Ethernet-kabelen i dagens bruk, kategori 5 eller CAT5-kabel, støtter både tradisjonell og rask Ethernet. Kategoriene 5e (CAT5e) og CAT6 støtter Gigabit Ethernet.
For å koble Ethernet-kabler til en datamaskin (eller andre nettverksenheter), kobler en person en kabel direkte inn i enhetens Ethernet-port. Noen enheter uten Ethernet-støtter kan også støtte Ethernet-tilkoblinger via dongler som USB-til-Ethernet-adaptere. Ethernet-kabler bruker kontakter som ser ut som RJ-45-kontakten som brukes sammen med tradisjonelle telefoner.
For studenter: I OSI-modellen opererer Ethernet-teknologien på de fysiske og datalinklagene - Lag 1 og 2 henholdsvis. Ethernet støtter alle populære nettverk og høyere nivå protokoller, hovedsakelig TCP / IP.
Typer av Ethernet
10Base5 ble ofte den første inkarnasjonen av Ethernet-teknologi, ofte referert til som Thicknet. Næringen brukte Thicknet på 1980-tallet til 10Base2 Thinnet dukket opp. Sammenlignet med tykkelse, tilbød Thinnet fordelene ved tynnere (5 millimeter vs 10 millimeter) og mer fleksibel kabling, noe som gjør det lettere å ta vare på kontorsbygninger for Ethernet.
Den vanligste formen for tradisjonell Ethernet var imidlertid 10Base-T. 10Base-T tilbyr bedre elektriske egenskaper enn tykkelse eller tynn, fordi 10Base-T-kabler benytter ledninger uten ubearbeidet tvilling (UTP) i stedet for koaksial. 10Base-T viste seg også å være mer kostnadseffektiv enn alternativer som fiberoptisk kabling.
Det finnes mange andre mindre kjente Ethernet-standarder, inkludert 10Base-FL, 10Base-FB og 10Base-FP for fiberoptiske nettverk og 10Broad36 for bredbånds (kabel-tv) kabling. Alle de ovennevnte tradisjonelle skjemaene, inkludert 10Base-T, er blitt utgitt av Fast og Gigabit Ethernet.
Mer om rask Ethernet
I midten av 1990-tallet modnet Fast Ethernet-teknologien og oppfylte sine målsettinger om å: a) øke ytelsen til tradisjonell Ethernet mens b) unngått behovet for å fullstendig koble eksisterende Ethernet-nettverk. Fast Ethernet kommer i to store varianter:
- 100Base-T (ved hjelp av ubeskyttet vridet par kabel)
- 100Base-FX (ved hjelp av fiberoptisk kabel)
Langt de mest populære av disse er 100Base-T, en standard som inkluderer 100Base-TX (Kategori 5 UTP), 100Base-T2 (Kategori 3 eller bedre UTP) og 100Base-T4 (100Base-T2 kabling endret for å inkludere ytterligere to wire par).
Mer om Gigabit Ethernet
Mens Fast Ethernet forbedret tradisjonell Ethernet fra 10 Megabit til 100 Megabit-hastighet, har Gigabit Ethernet den samme størrelsesforbedringen i forhold til Fast Ethernet ved å tilby hastigheter på 1000 Megabits (1 Gigabit). Gigabit Ethernet ble først laget for å reise over optisk og kobberkabling, men 1000Base-T-standarden støtter det også. 1000Base-T bruker kategori 5-kabling som ligner på 100 Mbps Ethernet, selv om oppnåelse av gigabithastighet krever bruk av ekstra ledningspar.
Ethernet Topologies og protokoller
Tradisjonelt Ethernet benytter en busstopologi, noe som betyr at alle enheter eller verter på nettverket bruker samme delte kommunikasjonslinje. Hver enhet har en Ethernet-adresse, også kjent som MAC-adresse. Sendingsenheter bruker Ethernet-adresser for å angi ønsket mottaker av meldinger.
Data som sendes over Ethernet finnes i rammebetingelser. En Ethernet-ramme inneholder en header, en dataseksjon og en bunntekst som har en kombinert lengde på ikke mer enn 1518 byte. Ethernet header inneholder adressene til både den tiltenkte mottakeren og avsenderen.
Data sendt over Ethernet sendes automatisk til alle enheter på nettverket. Ved å sammenligne deres Ethernet-adresse mot adressen i rammeprogrammet, tester hver Ethernet-enhet hver ramme for å avgjøre om den var beregnet for dem og leser eller kasserer rammen etter behov. Nettverksadaptere innlemme denne funksjonen i maskinvaren.
Enheter som ønsker å overføre på Ethernet, må først foreta en forhåndskontroll for å finne ut om mediet er tilgjengelig, eller om en overføring er i gang. Hvis Ethernet er tilgjengelig, sendes sendeenheten på ledningen.Det er imidlertid mulig at to enheter vil utføre denne testen på omtrent samme tid, og begge sender samtidig.
Ved utforming, som ytelsesavvik, forhindrer Ethernet-standarden ikke flere samtidige overføringer. Disse såkalte kollisjonene, når de oppstår, forårsaker at begge transmisjonene mislykkes og krever at begge sendeenheter overføres. Ethernet bruker en algoritme basert på tilfeldige forsinkelsestider for å bestemme riktig ventetid mellom re-overføringer. Nettverksadapteren implementerer også denne algoritmen.
I tradisjonell Ethernet er denne protokollen for kringkasting, lytting og detektering av kollisjoner kjent som CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Noen nyere former for Ethernet bruker ikke CSMA / CD. I stedet bruker de den såkalte full dupleks Ethernet-protokollen, som støtter punkt-til-punkt samtidig sender og mottar uten lytting kreves.
Mer om Ethernet-enheter
Som nevnt tidligere er Ethernet-kabler begrenset innenfor rekkevidde, og avstandene (så korte som 100 meter) er utilstrekkelige til å dekke mellomstore og store nettverksinstallasjoner. En repeater i Ethernet-nettverk er en enhet som gjør at flere kabler kan slås sammen og større avstander som skal spennes. En broenhet kan bli med i et Ethernet-nettverk til et annet nettverk av en annen type, for eksempel et trådløst nettverk. En populær type repeater-enhet er et Ethernet-hub. Andre enheter som iblant forveksles med nav er brytere og rutere.
Ethernet-nettverkskort finnes også i flere former. Nyere personlige datamaskiner og spillkonsoller har en innebygd Ethernet-adapter. USB-til-Ethernet-adaptere og trådløse Ethernet-adaptere kan også konfigureres til å fungere med mange nyere enheter.
Sammendrag
Ethernet er en av internettets sentrale teknologier. Til tross for sin avanserte alder fortsetter Ethernet å drive mange av verdens lokale nettverk og forbedrer kontinuerlig for å møte fremtidige behov for høy ytelse.
