Back to the topics list

อีเธอร์เน็ต

อีเธอร์เน็ต: กระดูกสันหลังของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

อีเธอร์เน็ตเป็นตระกูลเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN), เครือข่ายเขตนครหลวง (MAN) และเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) เปิดตัวในเชิงพาณิชย์ในปี 1980 และได้รับมาตรฐานครั้งแรกในปี 1983 เป็น IEEE 802.3 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา อีเธอร์เน็ตได้รับการปรับปรุงให้รองรับอัตราบิตที่สูงขึ้น จำนวนโหนดที่มากขึ้น และระยะทางในการเชื่อมต่อที่ยาวขึ้น แต่ยังคงรักษาโปรโตคอลและโครงสร้างดั้งเดิมไว้ได้มาก

อีเธอร์เน็ตทำงานอย่างไร

อีเธอร์เน็ตทำงานบนหลักการเชื่อมต่อระบบคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเพื่อสร้างเครือข่ายท้องถิ่นโดยใช้สายเคเบิลและสวิตช์ ข้อมูลบนเครือข่ายอีเธอร์เน็ตจะถูกส่งในหน่วยขนาดเล็กที่เรียกว่าเฟรม แต่ละเฟรมประกอบด้วยที่อยู่ต้นทางและปลายทาง ซึ่งช่วยในการกำหนดทิศทางข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง

เพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของข้อมูลบนเครือข่าย อีเธอร์เน็ตใช้โปรโตคอลที่เรียกว่า Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection (CSMA/CD) โปรโตคอลนี้อนุญาตให้อุปกรณ์บนเครือข่ายตรวจจับได้ว่ามีการใช้งานสื่อการสื่อสาร (โดยปกติคือสายเคเบิล) หรือไม่ และรอให้สื่อนั้นว่าง หากอุปกรณ์สองเครื่องส่งพร้อมกันซึ่งนำไปสู่การชนกัน CSMA/CD จะทำให้แน่ใจว่าอุปกรณ์แต่ละเครื่องจะรอเป็นระยะเวลาสุ่มก่อนที่จะพยายามส่งสัญญาณอีกครั้ง

ประเภทของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

สายอีเทอร์เน็ตเป็นวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในระบบ LAN ที่ใช้บ่อยที่สุด สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตมีหลายประเภท แต่ละประเภทรองรับความเร็วที่แตกต่างกันและใช้เทคโนโลยีรูปแบบต่างๆ:

• สายคู่บิดเกลียว: เป็นสายอีเธอร์เน็ตประเภทที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด โดยแบ่งออกเป็นสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP) และสายคู่บิดเกลียวแบบหุ้มฉนวน (STP) UTP มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายสำนักงานและบ้านส่วนใหญ่ ในขณะที่ STP ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนสูง
• สายโคแอกเชียล: ครั้งหนึ่งเคยเป็นมาตรฐาน แต่ในปัจจุบันมีการใช้กันน้อยลง สายเคเบิลโคแอกเซียลประกอบด้วยตัวนำทองแดงตัวกลางที่ล้อมรอบด้วยฉนวนและเกราะโลหะ สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญในอีเทอร์เน็ตยุคแรก แต่ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยสายคู่บิดและสายไฟเบอร์ออปติก
• สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก: ด้วยความเร็วสูง ต้านทานสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า และความสามารถในการครอบคลุมระยะทางไกล สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต โดยเฉพาะใน WAN

มาตรฐานอีเทอร์เน็ต

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มาตรฐานอีเทอร์เน็ตต่างๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของเครือข่ายในด้านความเร็วและขนาด มาตรฐานที่ใช้บ่อยที่สุดบางส่วน ได้แก่:

• 10BASE-T: รองรับแบนด์วิธสูงสุด 10 Mbps ผ่านสายคู่บิดเกลียว
• 100BASE-TX (Fast Ethernet): เพิ่มความเร็วเป็น 100 Mbps โดยใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียวสองคู่
• 1000BASE-T (กิกะบิตอีเทอร์เน็ต): ให้ความเร็ว 1 Gbps ผ่านสายคู่บิดเกลียวโดยใช้สายทั้งสี่คู่
• 10GBASE-T: ให้ความเร็ว 10 Gbps ผ่านสายคู่บิดเกลียว เหมาะสำหรับเครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่และศูนย์ข้อมูล

ข้อดีของอีเธอร์เน็ต

อีเธอร์เน็ตมีข้อดีหลายประการที่ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น:

• ความคุ้มทุน: อุปกรณ์อีเธอร์เน็ตมีจำหน่ายทั่วไปและมีราคาไม่แพงนัก ทำให้เป็นโซลูชันระบบเครือข่ายที่คุ้มต้นทุน
• ความสามารถในการขยายขนาด: เครือข่ายอีเธอร์เน็ตสามารถขยายได้อย่างง่ายดายโดยการเพิ่มอุปกรณ์ และใช้สวิตช์และเราเตอร์เพื่อจัดการการรับส่งข้อมูลเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพ
• ความเร็ว: ด้วยมาตรฐานที่รองรับความเร็วตั้งแต่ 10 Mbps ถึง 10 Gbps อีเธอร์เน็ตสามารถรองรับความต้องการแบนด์วิธที่หลากหลาย
• ความน่าเชื่อถือ: การใช้ CSMA/CD และการตรวจสอบข้อผิดพลาดในเฟรมอีเทอร์เน็ตช่วยให้มั่นใจในการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้

อีเธอร์เน็ตในระบบเครือข่ายสมัยใหม่

แม้จะมีเทคโนโลยีไร้สายเพิ่มขึ้น อีเธอร์เน็ตยังคงเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความเร็วสูง ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือ เช่น ศูนย์ข้อมูล สำนักงาน และการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม อีเทอร์เน็ตยังใช้เป็นแกนหลักสำหรับเครือข่าย Wi-Fi ในการเชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อไร้สายกับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายหลัก

บทสรุป

อีเธอร์เน็ตมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์และมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการปรับขนาดทำให้สิ่งนี้เป็นส่วนสำคัญของโลกที่เชื่อมต่อถึงกันของเรา ไม่ว่าคุณจะตั้งค่าเครือข่ายภายในบ้านขนาดเล็กหรือจัดการศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ การทำความเข้าใจอีเธอร์เน็ตและมาตรฐานของอีเธอร์เน็ตถือเป็นพื้นฐานในการสร้างโซลูชันเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผล