Desetletja se je Ethernet izkazal kot razmeroma poceni, razmeroma hitra in zelo priljubljena tehnologija LAN (lokalno omrežje).
Zgodovina Etherneta
Inženirja Bob Metcalfe in D. R. Boggs je razvil Ethernet v začetku leta 1972. Industrijski standardi, ki temeljijo na njihovem delu, so bili vzpostavljeni leta 1980 pod nizom specifikacij IEEE (Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike) 802.3. Ethernetne specifikacije določajo nizkonivojske protokole za prenos podatkov in tehnične podrobnosti, ki jih morajo proizvajalci vedeti za izdelavo ethernetnih izdelkov, kot so kartice in kabli.
Tehnologija Ethernet se je v preteklih letih razvila in dozorela. Dandanes se lahko potrošnik zanese na že pripravljene izdelke Ethernet, ki bodo delovali tako, kot je načrtovano, in bodo delovali med seboj.
Ethernet tehnologija
Tradicionalni Ethernet podpira prenose podatkov s hitrostjo 10 megabitov na sekundo (Mbps). Ker so se potrebe po zmogljivosti omrežij sčasoma povečale, je industrija ustvarila dodatne specifikacije Ethernet za Fast Ethernet in Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet razširja zmogljivost tradicionalnega Etherneta do 100 Mbps in Gigabit Ethernet do 1000 Mbps. Čeprav povprečnemu potrošniku niso na voljo, 10-gigabitni ethernet (10.000 Mbps) zdaj napaja omrežja nekaterih podjetij, podatkovnih centrov in subjektov Internet2. Na splošno pa stroški omejujejo njegovo široko uporabo.
Ethernet kabli so prav tako izdelani po kateri koli od več standardnih specifikacij. Najbolj priljubljen ethernetni kabel v uporabi, kategorije 5 (kabel CAT5), podpira tradicionalni in hitri ethernet. Kabli kategorije 5e (CAT5e) in CAT6 podpirajo Gigabit Ethernet.
Za povezavo ethernetnega kabla z računalnikom (ali drugimi omrežnimi napravami) priključite kabel v ethernetna vrata naprave. Nekatere naprave brez podpore za Ethernet lahko podpirajo povezave Ethernet z uporabo ključkov, kot so adapterji USB-Ethernet. Ethernetni kabli uporabljajo priključke, ki so podobni priključku RJ-45, ki se uporablja pri tradicionalnih telefonih.
V modelu OSI (Open Systems Interconnection) tehnologija Ethernet deluje na fizičnem sloju in sloju podatkovne povezave – prvem oziroma drugem sloju. Ethernet podpira vsa priljubljena omrežja in protokole višje ravni, predvsem TCP/IP.
Vrste Ethernet
Pogosto imenovan Thicknet, je bil 10Base5 prva inkarnacija tehnologije Ethernet. Industrija je uporabljala Thicknet v osemdesetih letih, dokler se ni pojavil 10Base2 Thinnet. V primerjavi s Thicknetom ponuja Thinnet prednost tanjših (5 milimetrov v primerjavi z 10 milimetri) in bolj prilagodljivih kablov, kar olajša ožičenje poslovnih zgradb za Ethernet.
Najpogostejša oblika tradicionalnega Etherneta pa je 10Base-T. Ponuja boljše električne lastnosti kot Thicknet ali Thinnet, ker kabli 10Base-T uporabljajo neoklopljeno sukano parico (UTP) in ne koaksialno. 10Base-T je tudi stroškovno učinkovitejši od alternativ, kot so kabli iz optičnih vlaken.
Obstajajo tudi drugi manj znani standardi Ethernet, vključno z 10Base-FL, 10Base-FB in 10Base-FP za omrežja z optičnimi vlakni in 10Broad36 za širokopasovne kable (kabelska televizija). Zaradi hitrega in gigabitnega etherneta so vse zgornje tradicionalne oblike, vključno z 10Base-T, zastarele.
Več o Fast Ethernet
Sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja je tehnologija Fast Ethernet dozorela in izpolnila zastavljene cilje povečanja zmogljivosti tradicionalnega Etherneta, hkrati pa se je izognila potrebi po popolnem ponovnem povezovanju obstoječih ethernetnih omrežij.
Fast Ethernet je na voljo v dveh glavnih različicah:
- 100Base-T (uporaba kabla z neoklopljeno prepleteno parico)
- 100Base-FX (z uporabo optičnega kabla)
Najbolj priljubljen je 100Base-T, standard, ki vključuje 100Base-TX (kategorija 5 UTP), 100Base-T2 (kategorija 3 ali boljši UTP) in 100Base-T4 (kabli 100Base-T2, spremenjeni tako, da vključujejo dva dodatni pari žic).
Spodnja vrstica
Medtem ko je hitri ethernet izboljšal tradicionalni ethernet z 10-megabitne na 100-megabitno hitrost, je gigabitni ethernet izboljšal hitri ethernet s ponudbo hitrosti 1000 megabitov (1 gigabit). Gigabitni ethernet je bil najprej narejen za potovanje po optičnih in bakrenih kablih, vendar ga podpira tudi standard 1000Base-T. 1000Base-T uporablja kable kategorije 5, podobne 100 Mbps Ethernetu, čeprav je za doseganje gigabitne hitrosti potrebna uporaba dodatnih parov žic.
Ethernet topologije in protokoli
Tradicionalni Ethernet uporablja topologijo vodila, kar pomeni, da vse naprave ali gostitelji v omrežju uporabljajo isto skupno komunikacijsko linijo. Vsaka naprava ima naslov Ethernet, znan tudi kot naslov MAC. Pošiljajoče naprave uporabljajo naslove Ethernet za določanje predvidenih prejemnikov sporočil.
Podatki, poslani prek Etherneta, obstajajo v obliki okvirjev. Ethernetni okvir vsebuje glavo, razdelek s podatki in nogo s skupno dolžino največ 1518 bajtov. Ethernetna glava vsebuje naslove tako predvidenega prejemnika kot pošiljatelja.
Podatki, poslani prek Etherneta, se samodejno oddajajo vsem napravam v omrežju. S primerjavo ethernetnega naslova z naslovom v glavi okvirja vsaka ethernetna naprava preizkusi vsak okvir, da ugotovi, ali je bil zanj namenjen, in okvir prebere ali zavrže, kot je primerno. Omrežni vmesniki vključujejo to funkcijo v svojo strojno opremo.
Naprave, ki želijo oddajati v omrežju Ethernet, najprej izvedejo predhodno preverjanje, da ugotovijo, ali je medij na voljo ali ali prenos poteka. Če je ethernet na voljo, oddajna naprava oddaja po žici. Možno pa je, da bosta dve napravi izvedli ta test približno istočasno in obe oddajali hkrati.
Standard Ethernet kot kompromis glede zmogljivosti ne preprečuje več hkratnih prenosov. Ti tako imenovani trki, ko se pojavijo, povzročijo, da oba prenosa ne uspeta in zahtevata, da obe pošiljajoči napravi ponovno oddata. Ethernet uporablja algoritem, ki temelji na naključnih zakasnitvah, da določi ustrezno čakalno dobo med ponovnimi oddajami. Omrežna kartica prav tako izvaja ta algoritem.
V tradicionalnem Ethernetu je ta protokol za oddajanje, poslušanje in zaznavanje kolizij znan kot CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detection). Nekatere novejše oblike Etherneta ne uporabljajo CSMA/CD. Namesto tega uporabljajo protokol Ethernet full-duplex, ki podpira hkratno pošiljanje in prejemanje od točke do točke brez potrebe po poslušanju.
Več o napravah Ethernet
Ethernet kabli imajo omejen doseg in te razdalje (kar 100 metrov) ne zadostujejo za pokrivanje srednjih in velikih omrežnih naprav. Repetitor v omrežju Ethernet omogoča združevanje več kablov in pokrivanje večjih razdalj. Mostna naprava lahko poveže ethernet z drugim omrežjem drugačne vrste, kot je brezžično omrežje. Ena priljubljena vrsta repetitorskih naprav je zvezdišče Ethernet. Druge naprave, ki jih včasih zamenjujejo s središči, so stikala in usmerjevalniki.
Ethernet omrežni adapterji obstajajo tudi v več oblikah. Računalniki in igralne konzole imajo vgrajene adapterje Ethernet. Adapterje USB-Ethernet in brezžične adapterje Ethernet je prav tako mogoče konfigurirati za delo z mnogimi napravami.
Povzetek
Ethernet je ena ključnih internetnih tehnologij. Ethernet kljub svoji starosti še naprej poganja številna svetovna lokalna omrežja in se nenehno izboljšuje, da bi izpolnil prihodnje potrebe po visoko zmogljivem omrežju.
