Цікаво

Що таке Ethernet IEEE 802.3

Що таке Ethernet IEEE 802.3

Ethernet, IEEE 802.3, є одним із найбільш широко використовуваних стандартів для комп'ютерних мереж та загальних передач даних. Він широко використовується у всіх формах передачі даних, починаючи від підключення до домашніх хаб Wi-Fi до ділових мереж передачі даних та телекомунікаційних мереж.

Стандарт Ethernet використовується протягом багатьох років, постійно оновлюючись відповідно до вимог технологій вирощування. Швидкість передачі даних постійно зростала, і Ethernet, IEEE 802.3, відповідно збільшував свої швидкості.

Хоча багатьом Ethernet знайомий, оскільки Ethernet-з'єднання широко використовуються вдома для проведення дротових з'єднань між комп'ютерами та широкосмуговими концентраторами, але вони також забезпечують необхідне з'єднання для мережевих систем передачі даних, що використовуються на великих підприємствах.

Ethernet є, мабуть, найбільш широко відомим через короткі патч-кабелі Ethernet з їх роз'ємами RJ45, які використовуються для підключення більшості настільних комп'ютерів до мережевих маршрутизаторів даних. Це робить Ethernet-з'єднання дуже простими у здійсненні, тим самим збільшуючи простоту використання та популярність технології Ethernet.

Відповідно, Ethernet сьогодні є основною технологією підключення для більшості локальних мереж. Його версії також були розроблені для великих підприємств. Ethernet Carrier є одним із прикладів того, як технологія була адаптована для використання операторами мережі або операторами.

Історія Ethernet

Стандарт Ethernet був вперше розроблений корпорацією Xerox як експериментальна система на основі коаксіального кабелю в 1970-х. Використання протоколу Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect (CSMA / CD), щоб дозволити декільком користувачам, призначеним для використання в локальних мережах, які, ймовірно, матимуть епізодичне використання при інтенсивному використанні.

Успіх оригінального проекту Ethernet призвів до спільної розробки стандарту 10 Мбіт / с у 1980 році. Цього разу в цьому взяли участь три компанії: Digital Equipment Corporation, Intel і Xerox.

Специфікація Ethernet Версії 1, що виникла в результаті цієї розробки, лягла в основу першого стандарту IEEE 802.3, який був затверджений в 1983 році і нарешті опублікований як офіційний стандарт у 1985 році.

З моменту написання та затвердження перших стандартів Ethernet було впроваджено багато оновлень, щоб підтримати стандарт Ethernet відповідно до найновіших технологій, які стають доступними.

Елементи мережі Ethernet

Можна вважати, що мережа Ethernet IEEE 802.3 складається з двох основних елементів:

  • З'єднувальні носії: Носій, за допомогою якого поширюються сигнали, має велике значення в мережевій системі Ethernet. Він регулює більшість властивостей, що визначають швидкість передачі даних. Можна використати ряд варіантів:
    • Коаксіальний кабель: Це був один із перших типів взаємозв'язуючих носіїв даних, який використовувався для Ethernet. Зазвичай характеристичний опір становив близько 110 Ом, і тому кабелі, які зазвичай використовуються для радіочастотних застосувань, не застосовувались. Цей тип кабелів сьогодні широко не використовується для Ethernet, оскільки він дорогий і складний в монтажі.
    • Вита пара Кабелі Можуть використовуватися типи типів скручених пар: неекранована вита пара (UTP) або екранована вита пара (STP). Як правило, екрановані типи є кращими, оскільки вони більше обмежують безпритульний прийом і тому зменшуються помилки в даних. Доступні різноманітні типи кабелів, оскільки стандарт завжди рухається вперед.
    • Волоконно-оптичний кабель: Волоконно-оптичний кабель використовується все частіше, оскільки він забезпечує дуже високу стійкість до зйомки та випромінювання, а також дозволяє передавати дуже високу швидкість передачі даних.
  • Вузлові мережі Вузлові мережі - це точки, до яких і звідки відбувається комунікація. Хоча в минулі роки використовувались такі терміни, як DTE, термінальне обладнання для передачі даних та DCE, обладнання для передачі даних, це рідко трапляється в наші дні, коли розглядається зв'язок Ethernet. Натомість типи обладнання, яке можна побачити в мережі передачі даних Ethernet, є тим, що частіше зустрічається:
    • Комп’ютери: Сьогодні більшість комп’ютерів оснащені можливостями Ethernet-зв’язку. Очікується, що більшість настільних комп’ютерів будуть працювати в локальній мережі, і це майже універсально засновано на Ethernet. Сьогодні можливості Ethernet будуть вбудовані в материнську плату комп'ютера, а не за допомогою додаткової плати. Зазвичай фізичне з'єднання забезпечується за допомогою роз'єму Ethernet у стилі RJ45.

      Щодо портативних комп’ютерів зростає тенденція до того, що вони стають значно тоншими. Це означає, що у деяких немає спеціальних портів Ethernet з роз'ємом RJ45, оскільки для них немає місця. Однак вони зазвичай можуть підключатися до локальної мережі за допомогою Ethernet через адаптер. Це забезпечить їм надійне дротове підключення, якщо бездротові з’єднання не використовуються.

    • Маршрутизатори, комутатори та концентратори: Іншими основними елементами локальних мереж, що використовують Ethernet як інтерфейсне середовище, є маршрутизатори, комутатори та концентратори. Ці пристрої дозволяють передавати дані по мережах передачі даних, щоб їх можна було відправити та дістатись до відповідних пунктів призначення. Хоча подібні в деяких аспектах, маршрутизатори, комутатори та концентратори є різними типами пристроїв, навіть якщо терміни, як правило, взаємозамінні.
    • Різні пристрої: У будь-якій локальній мережі потрібні різні пристрої, крім комп'ютерів, маршрутизаторів, комутаторів тощо. Потрібні такі елементи, як принтери тощо. Їх можна підключити до мережі подібним чином до будь-якого комп’ютера.
    Безліч різних пристроїв можна підключити до локальних мереж за допомогою технології Ethernet. Багато різних типів пристроїв, призначених для використання в локальних мережах, матимуть можливість Ethernet.

На додаток до апаратних пристроїв та фізичних взаємозв’язків, необхідних для будь-якої локальної мережі, що використовує Ethernet, також потрібні драйвери програмного забезпечення. Будь-який пристрій з фізичним підключенням Ethernet матиме необхідне програмне забезпечення. На додаток до цього популярні операційні системи, такі як Windows, Apple iOS та Linus, мають можливість Ethernet, включені в базове програмне забезпечення.

Це означає, що додаткові драйвери не потрібно завантажувати в усіх, крім самих виняткових обставин, щоб дозволити пристроям підключатися до локальної мережі Ethernet.

Топології мережі Ethernet

Існує декілька топологій мережі, які можна використовувати для Ethernet-зв'язку. Фактична форма, що використовується, буде залежати від вимог.

  • Точка в точку: Це найпростіша конфігурація, оскільки використовуються лише два мережеві блоки. У цій простій структурі кабель називається мережевим каналом. Посилання такого характеру використовуються для передачі даних з одного місця в інше і там, де зручно використовувати Ethernet як транспортний механізм.
  • Коаксіальний автобус: Цей тип мережі Ethernet сьогодні рідко використовується. У системах використовували коаксіальний кабель, де мережеві блоки розміщувались по довжині кабелю. Довжина відрізка була обмежена максимум 500 метрів, і можна було розмістити до 1024 DTE на його довжині. Незважаючи на те, що ця форма мережевої топології сьогодні не встановлена, дуже мало застарілих систем можуть все ще використовуватися. З огляду на те, як він працює, з кількома вузлами на одній нозі, використовується схема протидії зіткненню CSMA / CD.
  • Мережа зірок: Цей тип мережі Ethernet був домінуючою топологією з початку 1990-х. Він складається з центрального мережевого блоку, який може називатися багатопортовим повторювачем або концентратором, або мережевим комутатором.
    Усі підключення до інших вузлів випромінюють від цього і є посиланнями точка-точка. Саме цей тип топології мережі використовується і розширюється. З'єднання, як правило, розширюються від центрального концентратора за допомогою серії маршрутизаторів або комутаторів для перенаправлення даних на необхідний кінцевий вузол.

Виявлення зіткнення даних повідомлень

У оригінальних формах Ethernet використовувалася форма виявлення зіткнень даних, відома як CSMA / CD. У цьому вузли виявляють, якщо дані надсилаються, і якщо вони є, вони відступатимуть і відправлятимуть свої дані пізніше.

На сьогодні, використовуючи розширену топологію зірок, вимога щодо виявлення зіткнення даних CSMA / CD не потрібна. Зіткнення можливі лише в тому випадку, якщо станція та комутатор намагаються одночасно спілкуватися між собою, а зіткнення обмежуються окремим посиланням.

Крім того, стандарт 10BASE-T, впроваджений багато років тому, прийняв повнодуплексні методи, і з огляду на вдосконалення, які він забезпечив, ця техніка стала стандартом для майбутніх розробок стандарту Ethernet.

У повному дуплексі комутатор і станція можуть одночасно надсилати і приймати, і тому сучасні мережі передачі даних Ethernet не мають зіткнень.


Як працює Ethernet?

Під час спілкування через мережу передачі даних система Ethernet ділить дані на набір, що називається фреймами. Ці кадри мають певний формат, і кожен із них містить адреси джерела та призначення.

Фрейм також містить інформацію для перевірки помилок, щоб можна було виявити будь-які пошкоджені дані. Якщо виявляються помилки, тоді, як правило, вищі рівні стека протоколів для системи відкидають дані та вимагають повторної передачі.

Ethernet приймає модель OSI для свого стека протоколів, і відповідно до цього, сам Ethernet надає послуги до рівня 3, рівня каналу передачі даних.

Ethernet прийняв 48-бітний формат MAC-адреси, який також використовувався іншими стандартами IEEE 802, і, таким чином, існує спільність між багатьма стандартами, що значно полегшує роботу різних мережевих систем передачі даних поряд.

Метро та оператор Ethernet

Є версії Ethernet, які використовуються для вищої якості роботи, пов’язаної з великими метрополітенами або мережами більшого обсягу. Метро Ethernet та оператор Ethernet - два терміни, які часто використовуються.

Ці два терміни часто використовуються майже як взаємозамінні, але мають деякі відмінності.

  • Метро Ethernet: Metro Ethernet, як правило, відноситься до установки Ethernet, розгорнутої в мегаполісі - тобто на відносно широкій території - ширші, ніж у локальній мережі. Часто бізнес використовує Metropolitan Ethernet для підключення кількох місць бізнесу до мережі через приватну лінію Ethernet. Це дає деякі суттєві переваги перед використанням загальнодоступних мереж з точки зору швидкості, безпеки та вартості. Зараз Carrier Ethernet - це загальний архівний термін, який використовується для опису типу Ethernet, що використовується для ліній, що базуються на Ethernet.
  • Ethernet оператора: Ethernet Carrier або Ethernet класу Carrier зазвичай використовується для забезпечення зв'язку між точками або точками зв'язку між двома точками або сайтами або для забезпечення зв'язку для локальних мереж тощо. Carrier Etthernet розроблений для включення ряду інших служб і дозволяє передавати дані на великі відстані розподіл між бізнесом та іншими організаціями. Це значно зменшує витрати, одночасно підтримуючи продуктивність.

Metro Ethernet та Carrier Ethernet - це вже добре відомі варіанти, що використовуються багатьма операторами та постачальниками послуг, щоб дозволити компаніям мати високопродуктивні взаємозв'язки через виділені або спільні високопродуктивні ресурси Ethernet.

Хоча мережа передачі даних Ethernet була спочатку запроваджена в 1970-х роках, вона постійно оновлювалась. Це дозволило зберегти базову концепцію, одночасно дозволяючи їй забезпечити рівень продуктивності, необхідний у міру збільшення вимог до технологій та підключення.

Технологія Ethernet використовується для обміну даними для всього, починаючи від мереж домашнього комп’ютера і закінчуючи корпоративними мережами передачі даних, де Ethernet-оператор використовується для передачі високого рівня даних.

Теми бездротового та дротового підключення:
Основи мобільного зв'язку2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT бездротові телефониNFC- Близькопольовий зв’язокОснови роботи з мережеюЩо таке CloudEthernetСерійні даніUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Поверніться до бездротового та дротового підключення


Перегляньте відео: What is Ethernet? (Може 2021).