Ethernet har i flere årtier bevist sig som en relativt billig, rimelig hurtig og meget populær LAN-teknologi. Denne vejledning forklarer Ethernet's grundlæggende funktionalitet og hvordan den kan bruges på hjemme- og forretningsnetværk.
Historien om Ethernet
Ingeniører Bob Metcalfe og D.R. Boggs udviklede Ethernet begyndte i 1972. Industri standarder baseret på deres arbejde blev etableret i 1980 under IEEE 802.3 sæt af specifikationer. Ethernet-specifikationer definerer dataoverførselsprotokoller på lavt niveau, og de tekniske detaljer producenter har brug for at vide at opbygge Ethernet-produkter som kort og kabler.
Ethernet-teknologien er udviklet og modnet over en længere periode. Den gennemsnitlige forbruger kan i almindelighed stole på Ethernet-produkter uden for hylderne for at fungere som designet og til at arbejde sammen med hinanden.
Ethernet-teknologi
Traditionelt Ethernet understøtter dataoverførsler med en hastighed på 10 megabit per sekund (Mbps). Da netværkets behov for udvidelse steg over tid, skabte industrien yderligere Ethernet-specifikationer for Fast Ethernet og Gigabit Ethernet. Fast Ethernet udvider traditionelle Ethernet-ydelser op til 100 Mbps og Gigabit Ethernet op til 1000 Mbps-hastigheder. Selv om produkterne endnu ikke er tilgængelige for den gennemsnitlige forbruger, findes der også 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mbps) og bruges på nogle forretningsnettet og på Internet2.
Ethernetkabler er ligeledes fremstillet til en af flere standardspecifikationer. Det mest populære Ethernet-kabel i nuværende brug, kategori 5 eller CAT5-kabel, understøtter både traditionelt og fast Ethernet. Kategorien 5e (CAT5e) og CAT6 understøtter Gigabit Ethernet.
For at tilslutte Ethernet-kabler til en computer (eller andre netværksenheder), slutter en person et kabel direkte til enhedens Ethernet-port. Nogle enheder uden Ethernet-understøtninger kan også understøtte Ethernet-forbindelser via dongler som USB-til-Ethernet-adaptere. Ethernet-kabler bruger stik, der ligner RJ-45-stikket, der bruges sammen med traditionelle telefoner.
For studerende: I OSI-modellen opererer Ethernet-teknologien ved de fysiske og datalinklag - henholdsvis lag ene og to. Ethernet understøtter alle populære netværk og højere niveau protokoller, hovedsageligt TCP / IP.
Typer af Ethernet
10Base5 blev ofte den første inkarnation af Ethernet-teknologi. Industrien brugte Thicknet i 1980'erne til 10Base2 Thinnet dukkede op. Sammenlignet med tykkelsen tilbød Thinnet fordelene ved at blive tyndere (5 millimeter mod 10 millimeter) og mere fleksibel kabling, hvilket gør det lettere at ledge kontorbygninger til Ethernet.
Den mest almindelige form for traditionel Ethernet var imidlertid 10Base-T. 10Base-T tilbyder bedre elektriske egenskaber end Tykkelse eller Thinnet, fordi 10Base-T-ledninger bruger ubebygget snoet par (UTP) ledninger i stedet for koaksialt. 10Base-T viste sig også mere omkostningseffektiv end alternativer som fiberoptisk kabling.
Der findes mange andre mindre kendte Ethernet-standarder, herunder 10Base-FL, 10Base-FB og 10Base-FP til fiberoptiske netværk og 10Broad36 til bredbånds (kabel-tv) kabling. Alle ovennævnte traditionelle former, herunder 10Base-T, er blevet forældet af Fast og Gigabit Ethernet.
Mere om hurtig Ethernet
I midten af 1990'erne modnede Fast Ethernet-teknologien og opfyldte sine målsætninger om at: a) øge performanceen af traditionel Ethernet, mens b) undgå behovet for fuldstændigt at omkoble eksisterende Ethernet-netværk. Fast Ethernet leveres i to hovedvarianter:
- 100Base-T (ved hjælp af ubeskyttet twisted pair-kabel)
- 100Base-FX (ved hjælp af fiberoptisk kabel)
Langt de mest populære af disse er 100Base-T, en standard, der omfatter 100Base-TX (Kategori 5 UTP), 100Base-T2 (Kategori 3 eller bedre UTP) og 100Base-T4 (100Base-T2 kabling modificeret til at inkludere yderligere to trådpar).
Mere om Gigabit Ethernet
Mens Fast Ethernet forbedrede traditionel Ethernet fra 10 Megabit til 100 Megabit-hastighed, har Gigabit Ethernet den samme størrelsesforbedring i forhold til Fast Ethernet ved at tilbyde hastigheder på 1000 Megabits (1 Gigabit). Gigabit Ethernet blev først lavet til at rejse over optisk og kobberkabling, men 1000Base-T-standarden understøtter det også godt. 1000Base-T anvender kategori 5-kabling svarende til 100 Mbps Ethernet, selvom opnåelse af gigabit-hastighed kræver brug af ekstra trådpar.
Ethernet topologier og protokoller
Traditionelt Ethernet anvender en bustopologi, hvilket betyder, at alle enheder eller værter på netværket bruger den samme delte kommunikationslinje. Hver enhed har en Ethernet-adresse, også kendt som MAC-adresse. Afsendelsesenheder bruger Ethernet-adresser til at angive den tilsigtede modtager af meddelelser.
Data, der sendes via Ethernet, findes i rammebestemmelserne. En Ethernet-ramme indeholder en header, en datasektion og en footer med en samlet længde på ikke mere end 1518 byte. Ethernet-overskriften indeholder adresserne til både den tilsigtede modtager og afsenderen.
Data, der sendes via Ethernet, sendes automatisk til alle enheder på netværket. Ved at sammenligne deres Ethernet-adresse mod adressen i rammeoverskriften, tester hver Ethernet-enhed hver ramme for at afgøre, om den var beregnet til dem og læser eller kasserer rammen efter behov. Netværksadaptere inkorporerer denne funktion i deres hardware.
Enheder, der ønsker at sende på Ethernet, skal først udføre en foreløbig check for at afgøre, om mediet er tilgængeligt, eller om en transmission er i gang. Hvis Ethernet er til rådighed, sendes sendeenheden til ledningen.Det er imidlertid muligt, at to enheder vil udføre denne test på omtrent samme tid, og begge transmitterer samtidigt.
Ved udformning af Ethernet-standarden forhindrer ikke flere samtidige transmissioner som en ydeevne-afvikling. Disse såkaldte kollisioner, når de opstår, forårsager, at begge transmissioner fejler og kræver, at begge sendeenheder genudsender. Ethernet bruger en algoritme baseret på tilfældige forsinkelsestider for at bestemme den rette ventetid mellem genoverførsler. Netværksadapteren implementerer også denne algoritme.
I traditionel Ethernet er denne protokol til udsendelse, lytning og detektering af kollisioner kendt som CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Nogle nyere former for Ethernet bruger ikke CSMA / CD. I stedet bruger de den såkaldte fuld duplex Ethernet-protokol, som understøtter punkt-til-punkt samtidigt sender og modtager uden at skulle lytte.
Mere om Ethernet-enheder
Som nævnt tidligere er Ethernet-kabler begrænset inden for rækkevidde, og disse afstande (så korte som 100 meter) er utilstrækkelige til at dække mellemstore og store netværksinstallationer. En repeater i Ethernet-netværk er en enhed, der tillader flere kabler, der skal tilsluttes og større afstande, der skal spændes. En broenhed kan slutte sig til et Ethernet-netværk til et andet netværk af en anden type, f.eks. Et trådløst netværk. En populær type repeater-enhed er et Ethernet-hub. Andre enheder, der i nogle tilfælde forveksles med nav, er switche og routere.
Ethernet-netværksadaptere findes også i flere former. Nyere personlige computere og spilkonsoller har en indbygget Ethernet-adapter. USB-til-Ethernet-adaptere og trådløse Ethernet-adaptere kan også konfigureres til at fungere sammen med mange nyere enheder.
Resumé
Ethernet er en af internettets nøgleteknologier. På trods af sin avancerede alder fortsætter Ethernet med at drive mange af verdens lokale netværk og forbedrer løbende for at imødekomme fremtidige behov for højtydende netværk.
