Back to the topics list

ethernet

Ethernet: szkielet sieci komputerowych

Ethernet to rodzina technologii sieci komputerowych powszechnie stosowanych w sieciach lokalnych (LAN), sieciach metropolitalnych (MAN) i sieciach rozległych (WAN). Został on wprowadzony na rynek w 1980 r. i po raz pierwszy standaryzowany w 1983 r. jako IEEE 802.3. Od tego czasu Ethernet został udoskonalony, aby obsługiwać wyższe przepływności, większą liczbę węzłów i dłuższe odległości łączy, ale zachowuje wiele ze swojego pierwotnego protokołu i struktury.

Jak działa Ethernet

Ethernet działa na zasadzie łączenia wielu systemów komputerowych w sieć lokalną za pomocą kabli i przełączników. Dane w sieci Ethernet są przesyłane w małych jednostkach zwanych ramkami. Każda ramka zawiera adresy źródłowe i docelowe, które pomagają w kierowaniu danych z jednego komputera do drugiego.

Aby uniknąć kolizji danych w sieci, Ethernet wykorzystuje protokół znany jako wielokrotny dostęp z wykrywaniem nośnika z wykrywaniem kolizji (CSMA/CD). Protokół ten umożliwia urządzeniom w sieci wykrywanie, czy nośnik komunikacyjny (zwykle kabel) jest używany i czeka, aż stanie się wolny. Jeśli dwa urządzenia transmitują jednocześnie, co prowadzi do kolizji, CSMA/CD zapewnia, że ​​każde urządzenie czeka przez losowy okres przed próbą ponownej transmisji.

Rodzaje kabli Ethernet

Kable Ethernet to najpopularniejszy sposób łączenia urządzeń w sieci LAN. Istnieje kilka typów kabli Ethernet, każdy obsługujący różne prędkości i wykorzystujący różne formy technologii:

• Kable skrętki: Są to najpopularniejszy typ kabli Ethernet, podzielony na skrętkę nieekranowaną (UTP) i skrętkę ekranowaną (STP). UTP jest szeroko stosowany w większości sieci biurowych i domowych, natomiast STP jest stosowany w środowiskach o dużych zakłóceniach.
• Kable koncentryczne: Kiedyś standard, obecnie rzadziej stosowane, kable koncentryczne składają się z centralnego miedzianego przewodnika otoczonego izolacją i metalową osłoną. Były one znaczące we wczesnym Ethernecie, ale zostały w dużej mierze zastąpione przez skrętkę komputerową i kable światłowodowe.
• Kable światłowodowe: Oferując dużą prędkość, odporność na zakłócenia elektromagnetyczne i możliwość pokonywania dużych odległości, kable światłowodowe stają się coraz bardziej popularne w sieciach Ethernet, zwłaszcza w sieciach WAN.

Standardy Ethernetu

Na przestrzeni lat opracowano różne standardy Ethernet, aby zaspokoić zmieniające się potrzeby sieci w zakresie szybkości i skali. Do najczęściej stosowanych standardów należą:

• 10BASE-T: Obsługuje przepustowość do 10 Mb/s za pośrednictwem skrętki komputerowej.
• 100BASE-TX (Fast Ethernet): Zwiększono prędkość do 100 Mb/s przy użyciu dwóch par skrętki komputerowej.
• 1000BASE-T (Gigabit Ethernet): Zapewnia prędkość 1 Gb/s w przypadku skrętki komputerowej przy użyciu wszystkich czterech par przewodów.
• 10GBASE-T: Oferuje prędkość 10 Gb/s po skrętce, odpowiednia dla dużych sieci korporacyjnych i centrów danych.

Zalety Ethernetu

Ethernet ma kilka zalet, które uczyniły go najpowszechniej stosowaną technologią w sieciach lokalnych:

• Opłacalność: Urządzenia Ethernet są powszechnie dostępne i stosunkowo niedrogie, co czyni je opłacalnym rozwiązaniem sieciowym.
• Skalowalność: Sieci Ethernet można łatwo rozbudowywać, dodając więcej urządzeń i wykorzystując przełączniki i routery do efektywnego zarządzania ruchem sieciowym.
• Szybkość: Dzięki standardom obsługującym prędkości od 10 Mb/s do 10 Gb/s sieć Ethernet może sprostać szerokiemu zakresowi wymagań dotyczących przepustowości.
• Niezawodność: Zastosowanie CSMA/CD i sprawdzanie błędów w ramce Ethernet pomaga zapewnić niezawodną transmisję danych.

Ethernet w nowoczesnych sieciach

Pomimo rozwoju technologii bezprzewodowych, Ethernet pozostaje istotnym elementem większości sieci komputerowych, szczególnie w środowiskach wymagających dużej szybkości, bezpieczeństwa i niezawodności, takich jak centra danych, biura i obiekty przemysłowe. Ethernet jest również wykorzystywany jako szkielet sieci Wi-Fi, łącząc bezprzewodowe punkty dostępowe z główną infrastrukturą sieciową.

Wniosek

Ethernet odegrał kluczową rolę w rozwoju sieci komputerowych i nadal ewoluuje, aby sprostać wymaganiom nowoczesnej technologii. Jego prostota, niezawodność i skalowalność sprawiają, że jest to istotna część naszego połączonego świata. Niezależnie od tego, czy konfigurujesz małą sieć domową, czy zarządzasz dużym centrum danych, zrozumienie sieci Ethernet i jej standardów ma fundamentalne znaczenie dla tworzenia wydajnych i skutecznych rozwiązań sieciowych.