Kas yra Ethernet?

Bet kuriam kompiuterių tinklui reikalingi kompiuteriai ir maršrutizatoriai. Jie atitinkamai generuoja ir platina tinklo srautą. Tačiau tai neįmanoma be tam tikros formos komunikacijos priemonės. „Wi-Fi“ yra dominuojantis standartas belaidžio ryšio erdvėje, bent jau kuriant namų ir įmonės tinklus.

Belaidis tinklas gali būti labai patogus naudojant įrenginius, kurie turi turėti galimybę judėti prisijungus. Tačiau tai taikoma ne visiems įrenginiams. Staliniai kompiuteriai yra retai perkeliami ir net tada jie nenaudojami perkraustydami. Nors juos galima prijungti prie tinklo per „Wi-Fi“, yra geresnis pasirinkimas.

Belaidis tinklas turi susidoroti su signalo pablogėjimu dėl kliūčių, tokių kaip sienos. Jis taip pat veikia kaip vienas transliavimo domenas, o tai reiškia, kad visi įrenginiai gauna visą tinklo srautą ir pasirenka ignoruoti tą srautą, kuris nėra nukreiptas į juos. Laidinis tinklas nebūtinai turi spręsti šias problemas. Vienintelis trūkumas yra tai, kad prijungti įrenginiai turi būti fiziškai prijungti prie tinklo. Tai puikiai tinka staliniams kompiuteriams ir paprastai priimtina nešiojamiesiems kompiuteriams, tačiau tai yra žudikas mobiliesiems telefonams.

Dominuojantis laidinių tinklų standartas vadinamas Ethernet. Jis naudojamas namų tinkluose, įmonių tinkluose, superkompiuterių sistemose ir automobilių įrenginiuose. Šiuo metu Ethernet standartai galimi iki 40 Gb/s tinklo greičiui.

Pastaba: tinklo sparta paprastai nurodoma megabitais per sekundę arba gigabitais per sekundę. Tai skiriasi nuo megabaitų ir gigabaitų. Baitai sudaromi iš 8 bitų, todėl megabaitų ryšiui persiųsti megabaitą užtrunka 8 sekundes. Vienetai, naudojantys baitus, visada žymimi didžiąja raide „B“. Bitai, mažesnis vienetas, naudokite mažąsias raides „b“.

Ištakos

Ethernet pirmą kartą buvo sukurtas aštuntojo dešimtmečio viduryje Xerox PARC. Originalus dizainas turėjo 2,94 Mb/s pralaidumą. Tada jis buvo atnaujintas iki 10 Mb/s – greičio, kuriuo Ethernet pirmą kartą buvo komercializuotas 1980 m. IEEE taip pat standartizavo jį kaip 802.3 1983 m. Ankstyvajame 10BASE5 standarte buvo naudojamas „storas“ bendraašis kabelis, kuris buvo palyginti brangus. 10BASE2 buvo standartizuotas 1985 m., naudojant plonesnius, pigesnius bendraašius kabelius, siekiant sumažinti diegimo išlaidas. Šis sąnaudų sumažinimas buvo reikšmingas, nes daugumoje pastatų buvo tik vytos poros kabeliai, naudojami telefonui ir reikalingi bendraašiams kabeliams paleisti nuo nulio.

Patarimas: XBASE-X žymėjimas yra šiek tiek gremėzdiškas, tačiau turi tam tikrą logiką. Pirmasis skaičius nurodo tinklo greičio klasę. Pavyzdžiui, 10BASE5 turi 10 Mb/s klasės tinklo greitį. Antrasis X naudojamas šiek tiek laisviau, tačiau paprastai nurodo kabelio tipą. 10BASE2 kabelis yra siauresnis nei 10BASE5 kabelis. 100BASET naudoja vytos poros kabelį, o ne bendraašį.

1987 m. 1BASE5 standartas pasiūlė pirmąją Ethernet versiją, naudojančią vytos poros kabelius. Nors komercinė nesėkmė, šis standartas yra pagrindas būsimai plėtrai. 1990 m. 10BASE-T buvo standartizuotas. Tai buvo madinga dėl savo greičio ir esamos kabelinės infrastruktūros palaikymo.

Perjunkite į vytos poros

Nors viena iš pagrindinių perėjimo nuo koaksialinio kabelio prie vytos poros priežasčių buvo ta, kad vytos poros kabeliai jau buvo plačiai naudojami, tai nebuvo vienintelė sėkmės priežastis. Koaksialinio kabelio standartai iš esmės buvo vienas bendras kabelis. Buvo matyti visų kitų įrenginių perdavimai iš bet kurio įrenginio, nors tinklo plokštės turėjo sumažinti srautą, neskirtą jų įrenginiui.

Tai reiškė, kad visi pagrindiniai kompiuteriai dalijasi pralaidumu ir kad viena problema gali turėti įtakos visam tinklui. Signalų susidūrimai tinkle reiškė, kad susidūrusius kadrus reikėjo pakartotinai perduoti.

Vytos poros kabeliai leido pereiti prie žvaigždės topologijos, kur kiekvienas įrenginys turėjo tam skirtą nuorodą į maršrutizatorių arba jungiklį. Susidūrimo domenas buvo sutrumpintas nuo viso tinklo iki kiekvienos nuorodos. Tai taip pat leido dviem įrenginiams susisiekti didžiausiu tinklo greičiu, o ne sunaudoti viso pralaidumo kitiems įrenginiams.

Šis dizaino pasirinkimas leido dar labiau padidinti greitį, kad būtų galima sukurti platesnius tinklus ir ilgesnius kabelius. Vytos poros kabeliai vis dar naudojami elektros eterneto kabeliams, nors yra ir šviesolaidinių jungčių standartai.

Kiti standartai

Ethernet yra platus standartų rinkinys, reikalingas, kad viskas veiktų. Kabelių tipai yra standartizuoti, fizinės jungtys, signalizacijos metodai, susidūrimų valdymas ir adresai. Pavyzdžiui, kabeliai yra standartizuoti į kategorijas, atsižvelgiant į pralaidumą kabelio ilgiui. Tikslią specifiką, pvz., ekranavimą ir medžiagas, palieka gamintojas. Tai reiškia, kad nors standartuose gali būti nurodytas maksimalus kabelio ilgis 100 m, aukštos kokybės kabelis gali veikti didesniais atstumais.

Fizinės jungtys yra gerai standartizuotos, o 8P8C jungtis yra beveik universali eterneto jungtis. Siūlomi kai kurie variantai, įskaitant vieną, skirtą naudoti atšiaurioje aplinkoje, ir vieną, skirtą šviesolaidinėms jungtims. 8P8C jungtis turi aštuonis kaiščius, iš kurių esant 100BASETX ir mažesniam greičiui, naudojami tik 4.

Tai leidžia pasirinktinai naudoti kitus keturis kabelius maitinimui tiekti pagal standartą, vadinamą Power over Ethernet arba PoE. Pagrindinis jungties trūkumas yra plonas fiksavimo ąselė, kurią gana lengva sulaužyti, o nutrūkus kabelis gali nepatikimai atsilaisvinti.

Standartizuoti signalizacijos metodai apima standartinius įtampos lygius, vytų porų skaičių kabelyje, naudojamo lazerio bangos ilgį, vienmodės arba daugiamodės skaidulos naudojimą ir pusiau arba pilno dvipusio ryšio naudojimą. Ethernet naudoja 48 bitų MAC adresus, kad nukreiptų tinklo srautą. Šis metodas yra taip gerai standartizuotas, kad jį naudoja kai kurios kitos technologijos ir yra tarpusavyje suderinamos, įskaitant „Wi-Fi“ ir „Wi-Max“.

Dabartinis naudojimas

Dauguma namų tinklų, kuriuose naudojamas laidinis ryšys, naudos Cat5e laidą, galintį perduoti iki 2,5 GBASE-T. Tačiau dauguma namų tinklų greičiausiai veiks FastEthernet ( 100BASE-TX ) arba gigabito eternetu ( 1000BASE-T ), kuriuos Cat5e daugiau nei gali valdyti.

Patarimas: tai atitinkamai 2,5 Gb/s, 100 Mb/s ir 1000 Mb/s.

40GBASE-T yra šiuo metu greičiausias eterneto standartas, kurio greitis yra 40 Gb/s. Tai buvo standartizuota tik 2016 m. ir siūlo duomenų greitį, kurį tikrai galima naudoti tik įmonės duomenų centrų aplinkoje, todėl jis dar nėra taip plačiai naudojamas. Be to, norint užtikrinti pakankamą pralaidumą, 40GBASE-T reikalingas Cat8 kabelis.

Išvada

Ethernet yra standartų rinkinys, dažniausiai tiesiogiai atpažįstamas iš eterneto kabelio. Ethernet kabeliai yra skirtingų klasių, o Cat5e yra pagrindinis galutinių vartotojų standartas, nes palaiko iki 2,5 Gb/s pralaidumą. Standartai ne tik apibrėžia, kaip fiziškai prijungti įrenginius tinkle, bet ir kaip perduoti duomenis. Ethernet yra dominuojantis laidinio tinklo standartas.