I flere tiår har Ethernet vist seg som en relativt billig, rimelig rask og veldig populær LAN-teknologi (lokalnettverk).
The History of Ethernet
ingeniørene Bob Metcalfe og D. R. Boggs utviklet Ethernet fra 1972. Bransjestandarder basert på deres arbeid ble etablert i 1980 under IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3-settet med spesifikasjoner. Ethernet-spesifikasjoner definerer dataoverføringsprotokoller på lavt nivå og de tekniske detaljene produsenter trenger å vite for å bygge Ethernet-produkter som kort og kabler.
Ethernet-teknologi har utviklet seg og modnet i årene siden. I dag kan forbrukeren stole på at hyllevare Ethernet-produkter fungerer som de er designet og fungerer med hverandre.
Ethernet-teknologi
Tradisjonelt Ethernet støtter dataoverføringer med en hastighet på 10 megabit per sekund (Mbps). Ettersom ytelsesbehovet til nettverk økte over tid, har industrien laget ytterligere Ethernet-spesifikasjoner for Fast Ethernet og Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet utvider tradisjonell Ethernet-ytelse med opptil 100 Mbps, og Gigabit Ethernet, opptil 1 000 Mbps. Selv om de ikke er tilgjengelige for den gjennomsnittlige forbrukeren, driver 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) nå nettverkene til enkelte bedrifter, datasentre og Internet2-enheter. Generelt sett begrenser imidlertid utgiftene den utbredte bruken.
Ethernet-kabler er også produsert i henhold til en av flere standardspesifikasjoner. Den mest populære Ethernet-kabelen i bruk, kategori 5 (CAT5-kabel) støtter både tradisjonell og Fast Ethernet. Kategori 5e (CAT5e) og CAT6-kabler støtter Gigabit Ethernet.
For å koble en Ethernet-kabel til en datamaskin (eller andre nettverksenheter), plugg en kabel inn i enhetens Ethernet-port. Noen enheter uten Ethernet-støtte kan støtte Ethernet-tilkoblinger ved hjelp av dongler som USB-til-Ethernet-adaptere. Ethernet-kabler bruker kontakter som ser ut som RJ-45-kontakten som brukes med tradisjonelle telefoner.
I OSI-modellen (Open Systems Interconnection) opererer Ethernet-teknologi på det fysiske og datalink-laget - henholdsvis lag en og to. Ethernet støtter alle populære nettverksprotokoller og protokoller på høyere nivå, hovedsakelig TCP/IP.
Typer Ethernet
Ofte referert til som Thicknet, 10Base5 var den første inkarnasjonen av Ethernet-teknologi. Industrien brukte Thicknet på 1980-tallet til 10Base2 Thinnet dukket opp. Sammenlignet med Thicknet tilbyr Thinnet fordelen med tynnere (5 millimeter vs. 10 millimeter) og mer fleksibel kabling, noe som gjør det enklere å koble kontorbygg for Ethernet.
Den vanligste formen for tradisjonell Ethernet er imidlertid 10Base-T. Den tilbyr bedre elektriske egenskaper enn Thicknet eller Thinnet fordi 10Base-T-kabler bruker uskjermet tvunnet par (UTP) ledninger i stedet for koaksial. 10Base-T er også mer kostnadseffektiv enn alternativer som fiberoptisk kabling.
Det finnes andre mindre kjente Ethernet-standarder, inkludert 10Base-FL, 10Base-FB og 10Base-FP for fiberoptiske nettverk og 10Broad36 for bredbånd (kabel-tv) kabling. Fast og Gigabit Ethernet har gjort alle de tradisjonelle formene ovenfor, inkludert 10Base-T, foreldet.
Mer om Fast Ethernet
På midten av 1990-tallet modnet Fast Ethernet-teknologien og nådde designmålene sine om å øke ytelsen til tradisjonell Ethernet, samtidig som man unngikk behovet for å fullstendig re-kabler eksisterende Ethernet-nettverk.
Fast Ethernet kommer i to hovedvarianter:
- 100Base-T (bruker uskjermet tvunnet parkabel)
- 100Base-FX (bruker fiberoptisk kabel)
Den mest populære 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 modifisert for å inkludere to ekstra ledningspar).
bunnlinjen
Mens Fast Ethernet forbedret tradisjonell Ethernet fra 10-Megabit til 100-Megabit-hastighet, forbedrer Gigabit Ethernet Fast Ethernet ved å tilby hastigheter på 1 000 Megabit (1 Gigabit). Gigabit Ethernet ble først laget for å reise over optiske kabler og kobberkabler, men 1000Base-T-standarden støtter det også. 1000Base-T bruker kategori 5-kabling som ligner på 100 Mbps Ethernet, selv om å oppnå gigabit-hastighet krever bruk av flere ledningspar.
Ethernet-topologier og -protokoller
Tradisjonelt Ethernet bruker en busstopologi, noe som betyr at alle enheter eller verter på nettverket bruker den samme delte kommunikasjonslinjen. Hver enhet har en Ethernet-adresse, også kjent som en MAC-adresse. Sendende enheter bruker Ethernet-adresser for å spesifisere de tiltenkte mottakerne av meldinger.
Data sendt over Ethernet finnes i form av rammer. En Ethernet-ramme inneholder en topptekst, en dataseksjon og en bunntekst med en kombinert lengde på ikke mer enn 1 518 byte. Ethernet-overskriften inneholder adressene til både den tiltenkte mottakeren og avsenderen.
Data som sendes over Ethernet, kringkastes automatisk til alle enheter på nettverket. Ved å sammenligne Ethernet-adressen med adressen i rammeoverskriften, tester hver Ethernet-enhet hver ramme for å finne ut om den var ment for den, og leser eller forkaster rammen etter behov. Nettverkskort integrerer denne funksjonen i maskinvaren.
Enheter som ønsker å overføre på et Ethernet-nettverk utfører først en foreløpig sjekk for å finne ut om mediet er tilgjengelig eller om en overføring pågår. Hvis Ethernet er tilgjengelig, sender enheten til ledningen. Det er imidlertid mulig at to enheter vil utføre denne testen omtrent samtidig og begge sender samtidig.
I design, som en ytelsesvekt, forhindrer ikke Ethernet-standarden flere samtidige overføringer. Disse såk alte kollisjonene, når de oppstår, fører til at begge overføringene mislykkes og krever at begge senderenhetene sender på nytt. Ethernet bruker en algoritme basert på tilfeldige forsinkelsestider for å bestemme riktig venteperiode mellom reoverføringer. Nettverksadapteren implementerer også denne algoritmen.
I tradisjonell Ethernet er denne protokollen for kringkasting, lytting og oppdagelse 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 full-dupleks Ethernet-protokollen, som støtter punkt-til-punkt samtidig sending og mottak uten behov for lytting.
Mer om Ethernet-enheter
Ethernet-kabler har begrenset rekkevidde, og disse avstandene (så korte som 100 meter) er utilstrekkelige til å dekke mellomstore og store nettverksinstallasjoner. En repeater i Ethernet-nettverk gjør at flere kabler kan kobles sammen og større avstander kan spennes. En broenhet kan koble et Ethernet til et annet nettverk av en annen type, for eksempel et trådløst nettverk. En populær type repeater-enhet er en Ethernet-hub. Andre enheter som noen ganger forveksles med huber, er svitsjer og rutere.
Ethernet-nettverkskort finnes også i flere former. Datamaskiner og spillkonsoller har innebygde Ethernet-adaptere. USB-til-Ethernet-adaptere og trådløse Ethernet-adaptere kan også konfigureres til å fungere med mange enheter.
sammendrag
Ethernet er en av internetts nøkkelteknologier. Til tross for sin alder, fortsetter Ethernet å drive mange av verdens lokale nettverk og forbedres kontinuerlig for å møte fremtidige behov for nettverk med høy ytelse.
