Što je Ethernet?

Računala i usmjerivači potrebni su za bilo koju računalnu mrežu. Oni generiraju i šire mrežni promet. No, ništa od toga nije moguće bez nekog oblika komunikacijskog medija. Wi-Fi je dominantan standard u bežičnom prostoru, barem za kućno i poslovno umrežavanje.

Bežično umrežavanje može biti vrlo zgodno za korištenje s uređajima koji se moraju moći kretati dok su povezani. No to nije slučaj za sve uređaje. Stolna računala se rijetko sele, a čak i tada se ne koriste dok se sele. Iako se mogu umrežiti putem Wi-Fi-ja, postoji bolja opcija.

Bežično umrežavanje mora se nositi s degradacijom signala zbog prepreka kao što su zidovi. Također djeluje kao jedna domena emitiranja, što znači da svi uređaji primaju sav mrežni promet i odlučuju ignorirati taj promet koji nije usmjeren na njih. Žičana mreža ne mora nužno rješavati ove probleme. Jedina mana je to što povezani uređaji moraju biti fizički povezani u mrežu. To je u redu za stolna računala i općenito prihvatljivo za prijenosna računala, ali je ubojito za mobilne telefone.

Dominantni standard za žične mreže zove se Ethernet. Koristi se u kućnim mrežama, poslovnim mrežama, superračunalnim sustavima i automobilskim uređajima. Ethernet standardi trenutno su dostupni za mrežne brzine do 40Gb/s.

Napomena: Brzine mreže obično su navedene u jedinicama megabita u sekundi ili gigabita u sekundi. Ovo se razlikuje od megabajta i gigabajta. Bajtovi se sastoje od 8 bitova, tako da je megabitnoj vezi potrebno 8 sekundi za prijenos jednog megabajta. Jedinice koje koriste bajtove uvijek se označavaju velikim slovom "B". Bitovi, manje jedinice, koriste malo slovo "b".

Porijeklo

Ethernet je prvi put razvijen sredinom 1970-ih u Xerox PARC. Izvorni dizajn imao je propusnost od 2,94 Mb/s. To je tada nadograđeno na 10Mb/s, brzinu pri kojoj je Ethernet prvi put komercijaliziran 1980. IEEE ga je također standardizirao kao 802.3 1983. Rani standard 10BASE5 koristio je "debeli" koaksijalni kabel, koji je bio relativno skup. 10BASE2 standardiziran je 1985. godine korištenjem tanjeg, jeftinijeg koaksijalnog kabela kako bi se smanjili troškovi implementacije. Ovo smanjenje troškova bilo je značajno jer je većina zgrada imala samo kablove s upredenim paricama koji su se koristili za telefoniju i morali su pokrenuti koaksijalne kabele od nule.

Savjet: XBASE-X notacija je pomalo nespretna, ali ima neke logike. Prvi broj označava klasu brzine mreže. Na primjer, 10BASE5 ima mrežnu brzinu klase 10Mb/s. Drugi X se malo rjeđe koristi, ali općenito označava vrstu kabela. 10BASE2 kabel je uži od 10BASE5 kabela. 100BASET koristi kabel s upredenom paricom umjesto koaksijalnog.

Godine 1987. standard 1BASE5 ponudio je prvu verziju Etherneta koja je koristila kablove s upredenim paricama. Iako je bio komercijalni neuspjeh, ovaj je standard postavio osnovu za budući razvoj. 1990. 10BASE-T je standardiziran. Bio je moderan zahvaljujući brzini i podršci postojećoj kabelskoj infrastrukturi.

Prijeđite na Twisted Pair

Dok je jedan od glavnih razloga za prelazak s koaksijalnog kabela na upredenu paricu bio taj što je kabliranje upredene parice već široko primijenjeno, to nije bio jedini razlog za njegov uspjeh. Standardi koaksijalnih kabela bili su u biti jedan zajednički kabel. Svi prijenosi drugih uređaja s bilo kojeg uređaja su viđeni, iako su mrežne kartice trebale ispustiti promet koji nije namijenjen njihovom uređaju.

To je značilo da svi hostovi dijele propusnost i da bi jedan problem mogao utjecati na cijelu mrežu. Sudari signala u mreži značili su da se okviri koji se sudaraju moraju ponovno poslati.

Kabli s upletenim paricama omogućili su prebacivanje na topologiju zvijezde, gdje je svaki uređaj imao svoju namjensku vezu s usmjerivačem ili prekidačem. Domena kolizije je skraćena od cijele mreže do svake veze. Također je omogućio dvama uređajima da komuniciraju pri vršnim mrežnim brzinama, a da ne troše svu propusnost za druge uređaje.

Ovaj odabir dizajna omogućio je daljnje povećanje brzina, kako bi bile moguće veće mreže i veće duljine kabela. Kabli s upredenim paricama još uvijek se koriste za električne ethernet kabele, iako postoje standardi i za optičke veze.

Ostali standardi

Ethernet je širok konglomerat standarda potrebnih da bi cijela stvar funkcionirala. Tipovi kabela su standardizirani, fizički konektori, metode signalizacije, rješavanje kolizija i adresiranje. Na primjer, kabeli su standardizirani u kategorije na temelju propusnosti za duljinu kabela. Točne pojedinosti, kao što su zaštita i materijali, prepušteni su proizvođaču. To znači da iako standardi mogu navoditi maksimalnu dužinu kabela od 100 m, visokokvalitetni kabel može raditi na većim udaljenostima.

Fizički konektori su dobro standardizirani, s 8P8C konektorom koji je gotovo univerzalni ethernet konektor. Ponuđene su neke varijante, uključujući onu za korištenje u teškim okruženjima i jednu dizajniranu za veze s optičkim vlaknima. 8P8C konektor ima osam pinova, od kojih brzine na i ispod 100BASETX koriste samo 4.

To omogućuje da se ostala četiri kabela opcionalno koriste za napajanje, u standardu koji se zove Power over Ethernet ili PoE. Glavna mana konektora je slab jezičak za zaključavanje koji je relativno lako slomiti i, kada se jednom slomi, može ostaviti kabel nepouzdano labavim.

Standardizirane metode signaliziranja uključuju standardne razine napona, broj upredenih parica u kabelu, valnu duljinu korištenog lasera, upotrebu jednomodnog ili višemodnog vlakna i upotrebu polu- ili punog dupleksa. Ethernet koristi 48-bitne MAC adrese za usmjeravanje mrežnog prometa. Ova je metoda toliko dobro standardizirana da je koriste i neke druge tehnologije koje su međusobno kompatibilne, uključujući Wi-Fi i Wi-Max.

Trenutna upotreba

Većina kućnih mreža koje koriste kabelsku vezu koristit će Cat5e kabel koji može prenositi do 2,5GBASE-T. Međutim, većina kućnih mreža vjerojatno će raditi na FastEthernetu ( 100BASE-TX ) ili gigabitnom ethernetu ( 1000BASE-T ), što Cat5e više nego može podnijeti.

Savjet: To je 2,5 Gb/s, 100 Mb/s i 1000 Mb/s.

40GBASE-T trenutno je najbrži ethernet standard s brzinama od 40Gb/s. Ovo je standardizirano tek 2016. i nudi brzine podataka koje su stvarno upotrebljive samo u okruženjima poslovnih podatkovnih centara, tako da još nije toliko široko korišteno. Osim toga, 40GBASE-T zahtijeva Cat8 kabel za pružanje dovoljne propusnosti.

Zaključak

Ethernet je skup standarda koji se uglavnom izravno prepoznaju po ethernet kabelu. Ethernet kabeli dolaze u klasama, a Cat5e je primarni standard za krajnje korisnike jer podržava propusnost do 2,5 Gb/s. Standardi ne definiraju samo kako fizički povezati uređaje preko mreže, već i kako prenijeti podatke. Ethernet je dominantan standard žičnih mreža.