Ондаған жылдар бойы Ethernet өзін салыстырмалы түрде арзан, жеткілікті жылдам және өте танымал LAN (жергілікті желі) технологиясы ретінде дәлелдеді.
Ethernet тарихы
Инженерлер Боб Меткалф пен Д. Р. Боггс Ethernet желісін 1972 жылдан бастап әзірледі. Олардың жұмысына негізделген салалық стандарттар 1980 жылы IEEE (Электротехника және электроника инженерлері институты) 802.3 спецификациялар жинағы бойынша құрылды. Ethernet спецификациялары төмен деңгейлі деректерді тасымалдау протоколдарын анықтайды және өндірушілер карталар мен кабельдер сияқты Ethernet өнімдерін жасау үшін білуі керек техникалық мәліметтерді анықтайды.
Ethernet технологиясы содан бері дамып, жетілді. Қазіргі уақытта тұтынушы жобаланғандай жұмыс істеу және бір-бірімен жұмыс істеу үшін дайын Ethernet өнімдеріне сене алады.
Ethernet технологиясы
Дәстүрлі Ethernet секундына 10 мегабит (Мбит/с) жылдамдықпен деректерді тасымалдауды қолдайды. Желілердің өнімділігі уақыт өте келе өскендіктен, сала Fast Ethernet және Gigabit Ethernet үшін қосымша Ethernet сипаттамаларын жасады.
Fast Ethernet дәстүрлі Ethernet өнімділігін 100 Мбит/с дейін және Gigabit Ethernet желісін 1 000 Мбит/с дейін кеңейтеді. Олар қарапайым тұтынушыға қол жетімді болмаса да, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Мбит/с) қазір кейбір кәсіпорындардың, деректер орталықтарының және Internet2 нысандарының желілерін қуаттайды. Алайда, әдетте, шығыс оның кеңінен қолданылуын шектейді.
Ethernet кабельдері де бірнеше стандартты сипаттамалардың кез келгеніне сәйкес жасалған. Қолданылатын ең танымал Ethernet кабелі, 5-санат (CAT5 кабелі) дәстүрлі және Fast Ethernet-ті қолдайды. 5e санаты (CAT5e) және CAT6 кабельдері Gigabit Ethernet желісін қолдайды.
Ethernet кабелін компьютерге (немесе басқа желілік құрылғыларға) қосу үшін кабельді құрылғының Ethernet портына қосыңыз. Ethernet қолдауы жоқ кейбір құрылғылар USB-Ethernet адаптерлері сияқты кілттер көмегімен Ethernet қосылымдарына қолдау көрсете алады. Ethernet кабельдері дәстүрлі телефондарда қолданылатын RJ-45 қосқышына ұқсайтын қосқыштарды пайдаланады.
OSI (Open Systems Interconnection) үлгісінде Ethernet технологиясы физикалық және деректер байланысы деңгейлерінде жұмыс істейді - тиісінше бірінші және екінші қабаттар. Ethernet барлық танымал желіні және жоғары деңгейлі протоколдарды, негізінен TCP/IP протоколдарын қолдайды.
Ethernet түрлері
Жиі Thicknet деп аталатын 10Base5 Ethernet технологиясының алғашқы нұсқасы болды. Өнеркәсіп Thicknet-ті 1980 жылдары 10Base2 Thinnet пайда болғанға дейін пайдаланды. Thicknet-пен салыстырғанда, Thinnet жұқа (5 миллиметрге қарсы 10 миллиметр) және икемді кабельдің артықшылығын ұсынады, бұл кеңсе ғимараттарын Ethernet үшін сыммен қосуды жеңілдетеді.
Дәстүрлі Ethernet желісінің ең кең тараған түрі 10Base-T болып табылады. Ол Thicknet немесе Thinnet-ке қарағанда жақсы электрлік қасиеттерді ұсынады, себебі 10Base-T кабельдері коаксиалды емес, экрандалмаған бұралған жұп (UTP) сымдарын пайдаланады. 10Base-T оптикалық талшықты кабель сияқты баламаларға қарағанда үнемдірек.
Талшықты-оптикалық желілерге арналған 10Base-FL, 10Base-FB және 10Base-FP және кең жолақты (кабельдік теледидар) кабеліне арналған 10Broad36 сияқты басқа да аз белгілі Ethernet стандарттары бар. Fast және Gigabit Ethernet жоғарыда аталған дәстүрлі пішіндердің барлығын, соның ішінде 10Base-T-ны ескірді.
Fast Ethernet туралы толығырақ
1990-жылдардың ортасында Fast Ethernet технологиясы жетілді және бар Ethernet желілерін толығымен қайта кабельдеу қажеттілігін болдырмай, дәстүрлі Ethernet өнімділігін арттыру мақсатына жетті.
Fast Ethernet екі негізгі нұсқада келеді:
- 100Base-T (қорғалмаған бұралған жұп кабельді пайдалану)
- 100Base-FX (талшықты-оптикалық кабельді пайдалану)
Ең танымалы 100Base-T, ол 100Base-TX (5-санат UTP), 100Base-T2 (3-санат немесе жақсырақ UTP) және 100Base-T4 (екі қосу үшін өзгертілген 100Base-T2 кабелі) қамтитын стандарт. қосымша сым жұптары).
Төменгі жол
Fast Ethernet дәстүрлі Ethernet желісін 10-мегабиттен 100-мегабит жылдамдыққа дейін жетілдірсе, Gigabit Ethernet 1000 мегабит (1 гигабит) жылдамдықты ұсына отырып, Fast Ethernet-ті жақсартады. Gigabit Ethernet алдымен оптикалық және мыс кабельдері арқылы жүру үшін жасалған, бірақ 1000Base-T стандарты оны да қолдайды. 1000Base-T 100 Мбит/с Ethernet-ке ұқсас 5-санат кабелін пайдаланады, бірақ гигабит жылдамдығына жету үшін қосымша сым жұптарын пайдалану қажет.
Ethernet топологиялары мен протоколдары
Дәстүрлі Ethernet шина топологиясын пайдаланады, яғни желідегі барлық құрылғылар немесе хосттар бірдей ортақ байланыс желісін пайдаланады. Әрбір құрылғының MAC мекенжайы ретінде белгілі Ethernet мекенжайы болады. Жіберу құрылғылары хабарлардың болжалды алушыларын көрсету үшін Ethernet мекенжайларын пайдаланады.
Ethernet арқылы жіберілген деректер кадрлар түрінде болады. Ethernet фреймінде үстіңгі деректеме, деректер бөлімі және жалпы ұзындығы 1 518 байттан аспайтын төменгі деректеме бар. Ethernet тақырыбы жоспарланған алушының да, жіберушінің де мекенжайларын қамтиды.
Ethernet арқылы жіберілген деректер желідегі барлық құрылғыларға автоматты түрде таратылады. Ethernet мекенжайын кадр тақырыбындағы мекенжаймен салыстыру арқылы әрбір Ethernet құрылғысы әрбір кадрдың оған арналғанын анықтау үшін сынақтан өткізеді және сәйкесінше кадрды оқиды немесе алып тастайды. Желілік адаптерлер бұл функцияны аппараттық құралға қосады.
Ethernet желісінде жібергісі келетін құрылғылар алдымен ортаның қолжетімділігін немесе жіберудің орындалып жатқанын анықтау үшін алдын ала тексеруді орындайды. Ethernet қол жетімді болса, жіберу құрылғысы сымға жібереді. Дегенмен, екі құрылғы бұл сынақты шамамен бір уақытта орындап, екеуі де бір уақытта жіберуі мүмкін.
Дизайн бойынша, өнімділікті теңестіру ретінде Ethernet стандарты бірнеше бір уақытта жіберуге кедергі жасамайды. Бұл соқтығысулар орын алған кезде екі жіберудің де сәтсіздігін тудырады және екі жіберуші құрылғының да қайта жіберуін талап етеді. Ethernet қайта жіберулер арасындағы дұрыс күту кезеңін анықтау үшін кездейсоқ кідіріс уақытына негізделген алгоритмді пайдаланады. Желілік адаптер де бұл алгоритмді жүзеге асырады.
Дәстүрлі Ethernet жүйесінде соқтығысуларды таратуға, тыңдауға және анықтауға арналған бұл протокол CSMA/CD (тасымалдаушы сезгіш бірнеше қатынас/соқтығысты анықтау) ретінде белгілі. Кейбір жаңа Ethernet пішімдері CSMA/CD қолданбайды. Оның орнына олар тыңдауды қажет етпей бір мезгілде жіберу мен қабылдауды қолдайтын толық дуплексті Ethernet протоколын пайдаланады.
Ethernet құрылғылары туралы толығырақ
Ethernet кабельдерінің қол жетімділігі шектеулі және бұл қашықтық (100 метрге дейін) орташа және үлкен желілік қондырғыларды қамту үшін жеткіліксіз. Ethernet желісіндегі қайталағыш бірнеше кабельдерді біріктіруге және үлкен қашықтыққа өтуге мүмкіндік береді. Көпір құрылғысы Ethernet желісін сымсыз желі сияқты басқа түрдегі желіге қоса алады. Қайталау құрылғысының танымал түрлерінің бірі Ethernet хабы болып табылады. Кейде хабтармен шатастыратын басқа құрылғылар қосқыштар мен маршрутизаторлар болып табылады.
Ethernet желілік адаптерлері де бірнеше пішінде бар. Компьютерлер мен ойын консольдерінде кірістірілген Ethernet адаптерлері бар. USB-Ethernet адаптерлері мен сымсыз Ethernet адаптерлерін де көптеген құрылғылармен жұмыс істеуге конфигурациялауға болады.
Қорытынды
Ethernet – интернеттің негізгі технологияларының бірі. Өзінің жасына қарамастан, Ethernet әлемдегі көптеген жергілікті желілерді қуаттандыруды жалғастыруда және өнімділігі жоғары желіге қатысты болашақ қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін үнемі жетілдіріліп отырады.
