Kako deluje Ethernet

How Ethernet Works



Ethernet je omrežna tehnologija, ki računalnikom in drugim napravam v istem omrežju omogoča medsebojno komunikacijo. Za razliko od brezžične komunikacije signali prehajajo po žicah v omrežju Ethernet. To je vrsta mreženja za lokalnimi omrežji (LAN), metropolitanskimi omrežji (MAN) in širokopasovnimi omrežji (WAN). Ker povpraševanje po hitrejših omrežnih hitrostih še narašča, tudi Ethernet tehnologije še naprej dosegajo nove višine. V svojih prejšnjih dneh je Osnovni ethernet standard je bil široko uveljavljen, vendar je bila hitrost, po kateri je plazil, počasnih 10 Mb / s. Hitrost Etherneta se je kasneje z Hitri ethernet standard. Čeprav je Fast Ethernet še vedno najpogostejši standard v uporabi, standardi, ki podpirajo hitrejše hitrosti, na primer Gigabitni ethernet , ki lahko prenese do 1000 Mbps ali 1Gbps, in 10 Gigabit Ethernet se že izvajajo, zlasti v velikih panogah.

Kako deluje Ethernet

Vsaka naprava v omrežju Ethernet ima kartico Ethernet, bolj znano kot NIC (krmilnik omrežnega vmesnika). Te naprave se imenujejo vozlišča , in se pogovarjajo z uporabo protokolov . V okviru mreženja je protokol jezik komunikacije med povezanimi napravami. Vozlišča komunicirajo prek okvirjev, kosov informacij, ki jih vozlišča pošiljajo kot kratka sporočila. Okvirji prenašati informacije, ki jih vozlišče pošilja v drugo vozlišče. Če je jezik protokol, so okvirji stavki. Protokol Ethernet določa niz pravil za izdelavo okvirjev, vsak okvir pa ima cilj in izvorni naslov za identifikacijo pošiljatelja in prejemnika okvirja. Nobeno vozlišče nima enakega naslova. Naprave so med seboj povezane prek ethernetnih kablov, imenovanih tudi srednji .







Signali se med potovanjem po kablu ponavadi oslabijo. Nekateri signali se lahko celo izgubijo, če je kabel predolg. Za ohranitev kakovosti je treba signal ojačati. V omrežju Ethernet se ti ojačevalniki imenujejo repetitorji. Ponavljalniki ali ojačevalci signalov so elektronske naprave, ki ojačajo in nato znova oddajo signal. Ti repetitorji so v določenih intervalih nameščeni v omrežju Ethernet.



Spopadni signali

Pogosta težava v omrežjih Ethernet je trčenje signalov, ki se zgodi, ko dva ali več računalnikov hkrati pošiljata podatke. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) učinkovito obravnava to omrežno dilemo. Z Nosilec Pomen e, računalnik preveri, ali je žica uporabljena, preden pošlje informacije, kar se uporabi, ko številni računalniki uporabljajo isto povezavo, zato Večkratni dostop . Ko naprave v omrežju hkrati pošiljajo informacije, bodo te informacije trčile in ne bodo uspešno poslane. Odkrivanje trkov je sposobnost naprav v omrežju, da zaznajo, da so tudi druge naprave pošiljale informacije drugim napravam. Ko se to zgodi, bodo omenjene naprave počakale na naključen čas, nato pa poskusite znova poslati podatke.



Ethernetni kabli

Ethernetni kabli povezujejo vse naprave v omrežju. Trenutno sta na voljo dve vrsti ethernetnih kablov: zvit par in optična vlakna. Vrsta uporabljenih kablov določa zmogljivost omrežja.





Zviti parni kabli

Ethernet kabli iz zvitega para so izdelani iz bakrenih žic, zvitih v parih in združenih v plastični ovoj. Konci kablov so zatesnjeni v priključku RJ45. Kabli Twisted Pair obstajajo že od začetka Ethernet omrežja in so razvrščeni po več kategorijah.

Prvi kabel, uporabljen v omrežju Ethernet, je bil Kategorija 1 kabel, ki se je široko uporabljal v sedemdesetih letih. Ta kabel, znan tudi kot koaksialni kabel, je sestavljen iz zvitih telefonskih žic, zavitih v plastični plašč. Naknadne ponovitve so izboljšale frekvence in zmogljivost. Šele leta 1995 je prišlo do občutnega skoka v frekvenci in hitrosti. Kategorija 5 kabli imajo frekvenco več kot 100MHz in veliko hitrejšo hitrost 100Mbps. Ne dolgo je minilo, da je kategorija 5e oz Mačka 5e kabel je bil uveden, kar je povečalo hitrost na 1Gbps. The Kategorija 6 kabel je izšel na začetku 21. stoletja. Kabli Cat 6, ki delujejo na 250 MHz, lahko prenašajo podatke pri 1 Gb / s nad 330 čevljev in lahko gredo tako hitro kot 10 Gb / s na več kot 150 čevljev. Kabli Cat 6 imajo tudi zaščito za zmanjšanje motenj. Izboljšana Cat 6, Mačka 6A kabel deluje na 500 MHz in zagotavlja 1Gbps nad 330 čevljev. Kategorija 7 je naslednja v kabelski lestvici z višjo frekvenco 600 MHz in izjemno zmogljivostjo 10 Gbps na 330 čevljih. Za večjo izolacijo je vsak par žic oklopljen, drugi ščit pa pokriva celoten snop žice, kar dodatno zmanjša motnje. Kabel Cat 7 je bil izboljšan na Mačka 7A , ki prenaša 1 GHz z osupljivo hitrostjo 40 Gb / s nad 165 čevljev. Seznam je vse daljši, z zadnjim dodatkom v skupini, Kategorija 8 kabel, ki deluje pri najvišji frekvenci 2 GHz in hitrosti 40 Gb / s. Cat 7 in Cat 8 se uporabljata predvsem v strežniških prostorih in podatkovnih centrih, kjer je potrebna vrhunska hitrost.



Kabli iz optičnih vlaken

Dandanes so optična vlakna v središču pozornosti na področju mreženja. Optična vlakna iz steklenih vlaken lahko prinesejo veliko boljše zmogljivosti kot tradicionalne bakrene žice. Optični kabli lahko prenašajo 10 Gb / s podatkov na velike razdalje 1000-6000 čevljev. To odpravlja potrebo po ojačevalcih signala. Optična vlakna so tudi odporna na motnje, za razliko od bakrenih kablov, saj prenašajo svetlobo namesto električne energije. Signal je zato v optičnih kablih bolj zanesljiv.

Prednosti etherneta

Ethernet se kljub porastu brezžične komunikacije še vedno široko uporablja po vsem svetu. Ker se je sčasoma razvila novejša tehnologija, Ethernet še naprej zadovoljuje potrebe večine omrežnih delavcev, zlasti njihove potrebe po hitrosti. Ethernet je tudi bolj zanesljiv kot brezžični partner. Ker podatki potujejo po kablih in ne po tankem zraku, je manj možnosti za prekinitve zaradi radijskih frekvenc in drugih signalov. Zanesljivost, učinkovitost, varnost podatkov in hitrejše hitrosti so le nekatere od številnih prednosti omrežja Ethernet, ki se še vedno pogosto uporablja v današnjih omrežjih.