Ethernet potencia moitas das redes de área local do mundo
Durante varias décadas, Ethernet demostrouse como unha tecnoloxía LAN relativamente económica, razoablemente rápida e moi popular. Este tutorial explica a funcionalidade básica de Ethernet e como se pode empregar na rede doméstica e empresarial.
A historia de Ethernet
Os enxeñeiros Bob Metcalfe e DR Boggs desenvolveron Ethernet a partir de 1972. Os estándares industriais baseados no seu traballo foron creados en 1980 baixo o conxunto de especificacións IEEE 802.3. As especificacións de Ethernet definen protocolos de transmisión de datos de baixo nivel e os fabricantes de detalles técnicos precisan saber para construír produtos Ethernet como tarxetas e cables.
A tecnoloxía Ethernet evolucionou e madurou durante un longo período de tempo. O consumidor medio pode depender, en xeral, de produtos Ethernet en offline para funcionar como deseñados e para traballar entre si.
Tecnoloxía Ethernet
O Ethernet tradicional admite transferencias de datos a unha velocidade de 10 megabits por segundo (Mbps) . Como as necesidades de desempeño das redes aumentaron co paso do tempo, a industria creou especificacións Ethernet adicionais para Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. Fast Ethernet amplía o rendemento tradicional de Ethernet ata 100 Mbps e Gigabit Ethernet ata velocidades de 1000 Mbps. Aínda que os produtos aínda non están dispoñibles para o consumidor medio, tamén existen 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mbps) e se usan nalgunhas redes comerciais e en Internet2.
Os cables Ethernet tamén se fabrican a calquera das especificacións estándar. O cable Ethernet máis popular en uso actual, o cable de categoría 5 ou CAT5 , soporta tanto o tradicional e Fast Ethernet. Os cables de categoría 5e (CAT5e) e CAT6 admiten Gigabit Ethernet.
Para conectar os cables Ethernet a unha computadora (ou a outro dispositivo de rede), unha persoa conecta un cable directamente no porto Ethernet do dispositivo. Algúns dispositivos sen soporte Ethernet tamén poden soportar conexións Ethernet por medio de adaptadores USB-to-Ethernet . Os cables Ethernet utilizan conectores que se parecen moito ao conector RJ-45 que se usa cos teléfonos tradicionais.
Para os estudantes: no modelo OSI, a tecnoloxía Ethernet opera nas capas de enlace físico e de datos - Capas 1 e 2 respectivamente. Ethernet soporta todos os protocolos de rede e de alto nivel populares, principalmente TCP / IP .
Tipos de Ethernet
Moitas veces referido como Thicknet, 10Base5 foi a primeira encarnación da tecnoloxía Ethernet. A industria usou Thicknet nos anos 80 ata que apareceu 10Base2 Thinnet. En comparación con Thicknet, Thinnet ofreceu a vantaxe de máis delgado (5 milímetros vs 10 milímetros) e un cableado máis flexible, polo que é máis doado converter edificios de oficina para Ethernet.
A forma máis común de Ethernet tradicional, con todo, era 10Base-T. 10Base-T ofrece mellores propiedades eléctricas que Thicknet ou Thinnet, porque os cables 10Base-T utilizan un cableado de par trenzado non apantallado (UTP) en lugar de coaxial. 10Base-T tamén resultou máis económico que alternativas como o cableado de fibra óptica.
Existen numerosos outros estándares menos coñecidos de Ethernet, incluíndo 10Base-FL, 10Base-FB e 10Base-FP para redes de fibra óptica e 10Broad36 para cableado de banda ancha (televisión por cable). Todas as formas tradicionais anteriores, incluíndo 10Base-T, foron obsoletas por Fast e Gigabit Ethernet.
Máis sobre Fast Ethernet
A mediados da década de 1990, a tecnoloxía Fast Ethernet madurou e cumpriu os seus obxectivos de deseño a) aumentando o rendemento da Ethernet tradicional mentres b) evitaba a necesidade de re-cableear por completo as redes Ethernet existentes. Fast Ethernet vén en dúas variedades principais:
- 100Base-T (usando un cable de par trenzado non apantallado)
- 100Base-FX (usando cable de fibra óptica)
De lonxe o máis popular é o 100Base-T, un estándar que inclúe 100Base-TX (Categoría UTP 5), 100Base-T2 (categoría 3 ou mellor UTP) e 100Base-T4 (100Base-T2 cableado modificado para incluír dous adicional pares de fíos).
Máis sobre Gigabit Ethernet
Mentres Fast Ethernet melloraba a Ethernet tradicional de 10 Megabits a 100 Megabits de velocidade, Gigabit Ethernet posúe a mesma mellora de orde de magnitude sobre Fast Ethernet ofrecendo velocidades de 1000 Megabits (1 Gigabit). Gigabit Ethernet foi primeiro realizado para viaxar a través de cableado óptico e de cobre, pero o estándar 1000Base-T tamén o soporta. 1000Base-T usa un cableado de categoría 5 similar a Ethernet de 100 Mbps, aínda que a obtención da velocidade de gigabit require o uso de pares de fíos adicionais.
Topologías e protocolos Ethernet
Tradicional Ethernet emprega unha topoloxía de bus, o que significa que todos os dispositivos ou servidores da rede utilizan a mesma liña de comunicación compartida. Cada dispositivo posúe un enderezo Ethernet, tamén coñecido como enderezo MAC . Os dispositivos de envío utilizan enderezos Ethernet para especificar o destinatario destinatario das mensaxes.
Os datos enviados por Ethernet existen nas formas de cadros. Un cadro Ethernet contén un cabeceira, unha sección de datos e un pé de páxina cunha lonxitude combinada de non máis de 1518 bytes. O encabezado Ethernet contén as direccións tanto do destinatario como do remitente.
Os datos enviados por Ethernet transmítense automaticamente a todos os dispositivos da rede. Ao comparar o seu enderezo Ethernet contra a dirección no encabezado da moldura, cada dispositivo Ethernet comproba cada cadro para determinar se estaba destinado a elas e le ou descarta o marco segundo corresponda. Os adaptadores de rede incorporan esta función no seu hardware.
Os dispositivos que desexan transmitir por Ethernet realizan primeiro un control preliminar para determinar se o medio está dispoñible ou se a transmisión está en progreso. Se a Ethernet está dispoñible, o dispositivo de envío transmítese ao fío. Non obstante, é posible que dous dispositivos poidan realizar esta proba aproximadamente ao mesmo tempo e ambos se transmiten simultaneamente.
Por deseño, como compensación de rendemento, o estándar Ethernet non impide a transmisión simultánea múltiple. Estas chamadas colisións, cando ocorren, fan que ambas transmisións faltan e requiren que ambos os dispositivos de envío se transmitan de novo. Ethernet usa un algoritmo baseado en tempos de atraso aleatorio para determinar o período de espera axeitado entre as re-transmisións. O adaptador de rede tamén implementa este algoritmo.
Na Ethernet tradicional, este protocolo para a radiodifusión, a escoita e a detección de colisións coñécese como CSMA / CD (Detección de Detección de Accidentes de Acceso / Detección de Colisión). Algunhas formas máis novas de Ethernet non usan CSMA / CD. No seu canto, utilizan o chamado protocolo Ethernet full duplex, que soporta envíos simultáneos punto a punto e recibe sen necesidade de escoitar.
Máis sobre os dispositivos Ethernet
Como se mencionou anteriormente, os cables Ethernet están limitados ao seu alcance, e esas distancias (a menos de 100 metros) son insuficientes para cubrir instalacións de redes medianas e grandes. Un repetidor na rede Ethernet é un dispositivo que permite unir múltiples cables e que se estenden máis distancias. Un dispositivo ponte pode unirse a un Ethernet a outra rede dun tipo diferente, como unha rede sen fíos. Un tipo popular de dispositivo repetidor é un concentrador Ethernet. Outros dispositivos ás veces confundidos con hubs son interruptores e enrutadores .
Os adaptadores de rede Ethernet tamén existen en múltiples formas. Os computadores persoais e as consolas de xogos máis recentes teñen un adaptador Ethernet integrado. Os adaptadores USB-to-Ethernet e os adaptadores Ethernet inalámbricos tamén se poden configurar para funcionar con moitos dispositivos máis novos.
Resumo
Ethernet é unha das tecnoloxías clave de Internet. Malia a súa idade avanzada, Ethernet continúa a potenciar moitas das redes de área local do mundo e está mellorando continuamente para satisfacer as futuras necesidades de redes de alto rendemento.