Ethernet potenciarà moltes de les xarxes d'àrea local del món
Durant diverses dècades, Ethernet s'ha demostrat com una tecnologia LAN relativament barata, raonablement ràpida i molt popular. Aquest tutorial explica la funcionalitat bàsica d'Ethernet i com es pot utilitzar en xarxes domèstiques i empresarials.
La història d'Ethernet
Els enginyers Bob Metcalfe i DR Boggs van desenvolupar Ethernet a partir de 1972. Els estàndards de la indústria basats en el seu treball es van establir el 1980 sota el conjunt d'especificacions IEEE 802.3. Les especificacions Ethernet defineixen els protocols de transmissió de dades de baix nivell i els fabricants de detalls tècnics necessiten saber per construir productes Ethernet com ara targetes i cables.
La tecnologia Ethernet ha evolucionat i madurat durant un llarg període de temps. El consumidor mitjà generalment pot confiar en productes Ethernet fora de plataforma perquè funcionin com a dissenyats i per treballar entre ells.
Tecnologia Ethernet
Ethernet tradicional admet transferències de dades a una velocitat de 10 megabits per segon (Mbps) . A mesura que les necessitats de rendiment de les xarxes van augmentar amb el temps, la indústria va crear especificacions Ethernet addicionals per a Fast Ethernet i Gigabit Ethernet. Fast Ethernet amplia el rendiment tradicional d'Ethernet fins a 100 Mbps i Gigabit Ethernet fins a velocitats de 1000 Mbps. Encara que els productes encara no estan disponibles per al consumidor mitjà, també existeixen 10 Gigabit Ethernet (10,000 Mbps) i s'utilitzen en algunes xarxes empresarials i Internet2.
Els cables Ethernet també es fabriquen a qualsevol de les diverses especificacions estàndard. El cable Ethernet més popular d'ús actual, el cable de categoria 5 o CAT5 , admet tradicionals i Fast Ethernet. Els cables de categoria 5e (CAT5e) i CAT6 admeten Gigabit Ethernet.
Per connectar cables Ethernet a una computadora (o un altre dispositiu de xarxa), una persona connecta un cable directament al port Ethernet del dispositiu. Alguns dispositius sense suport Ethernet també poden suportar connexions Ethernet mitjançant dongles com adaptadors USB-to-Ethernet . Els cables Ethernet utilitzen connectors que s'assemblen molt al conector RJ-45 que s'utilitza amb els telèfons tradicionals.
Per als estudiants: en el model OSI, la tecnologia Ethernet opera a les capes de l'enllaç físic i de dades - Capes One i Two respectivament. Ethernet admet tots els protocols de xarxa i de nivell superior, principalment TCP / IP .
Tipus d'Ethernet
Sovint anomenat Thicknet, 10Base5 va ser la primera encarnació de la tecnologia Ethernet. La indústria utilitza Thicknet en la dècada de 1980 fins a 10Base2 Thinnet va aparèixer. En comparació amb Thicknet, Thinnet va oferir l'avantatge de més prima (5 mil·límetres vs. 10 mil·límetres) i un cablejat més flexible, per la qual cosa és més fàcil connectar els edificis d'oficines a Ethernet.
La forma més comuna de l'Ethernet tradicional, però, era 10Base-T. 10Base-T ofereix millors propietats elèctriques que Thicknet o Thinnet, ja que els cables 10Base-T utilitzen un cablejat de parell trenat sense protecció (UTP) en comptes de coaxial. 10Base-T també va resultar més rendible que alternatives com el cablejat de fibra òptica.
Existeixen nombrosos estàndards menys coneguts d'Ethernet, incloent 10Base-FL, 10Base-FB i 10Base-FP per a xarxes de fibra òptica i 10Broad36 per cablejat de banda ampla (televisió per cable). Totes les formes tradicionals anteriors, incloent 10Base-T, han estat obsoletes per Fast i Gigabit Ethernet.
Més informació sobre Fast Ethernet
A mitjans dels anys noranta, la tecnologia Fast Ethernet va madurar i va complir els seus objectius de disseny a) augmentant el rendiment de l'Ethernet tradicional, mentre que b) evitava la necessitat de tornar a cablejar completament les xarxes Ethernet existents. Fast Ethernet ve en dues varietats principals:
- 100Base-T (amb cable de parell trenat sense blindatge)
- 100Base-FX (amb cable de fibra òptica)
De fet, el més popular és 100Base-T, un estàndard que inclou 100Base-TX (Categoria UTP 5), 100Base-T2 (categoria 3 o millor UTP) i 100Base-T4 (cablejat 100Base-T2 modificat per incloure dos addicionals parells de cables).
Més informació sobre Gigabit Ethernet
Tot i que Fast Ethernet ha millorat l'Ethernet tradicional des de 10 Megabits fins a 100 Megabits de velocitat, Gigabit Ethernet presenta la mateixa millora de l'ordre de velocitat sobre Fast Ethernet oferint velocitats de 1000 Megabits (1 Gigabit). Gigabit Ethernet es va fer per viatjar per cable òptic i de coure, però l'estàndard 1000Base-T també ho suporta. 1000Base-T utilitza un cablejat de categoria 5 similar a l'Ethernet de 100 Mbps, encara que l'assoliment de la velocitat del gigabit requereix l'ús de parells de cables addicionals.
Topologies i protocols Ethernet
Ethernet tradicional utilitza una topologia d'autobús, el que significa que tots els dispositius o ordinadors a la xarxa utilitzen la mateixa línia de comunicació compartida. Cada dispositiu té una adreça Ethernet, també coneguda com a adreça MAC . Els dispositius d'enviament utilitzen adreces Ethernet per especificar el destinatari destinat a missatges.
Les dades enviades per Ethernet existeixen en les formes de marcs. Un marc Ethernet conté un encapçalament, una secció de dades i un peu de pàgina amb una longitud combinada de no més de 1518 bytes. L'encapçalament Ethernet conté les adreces tant del destinatari desitjat com del remitent.
Les dades enviades per Ethernet es transmeten automàticament a tots els dispositius de la xarxa. En comparar la seva adreça Ethernet contra l'adreça de l'encapçalament del marc, cada dispositiu Ethernet provarà cada fotograma per determinar si està destinat a ells i llegeix o descarta el marc segons correspongui. Els adaptadors de xarxa incorporen aquesta funció al maquinari.
Els dispositius que vulguin transmetre a l'Ethernet realitzen un control preliminar per determinar si el mitjà està disponible o si la transmissió està en curs. Si l'Ethernet està disponible, el dispositiu d'enviament es transmet al cable. Tanmateix, és possible que dos dispositius realitzin aquesta prova aproximadament al mateix temps i tots dos transmetin simultàniament.
Per disseny, com a compensació de rendiment, l'estàndard Ethernet no impedeix la transmissió simultània múltiple. Aquestes anomenades col·lisions, quan es produeixen, fan que ambdues transmissions fracassin i requereixen que els dos dispositius d'enviament tornin a transmetre. Ethernet utilitza un algoritme basat en temps d'espera aleatoris per determinar el període d'espera adequat entre les re-transmissions. L'adaptador de xarxa també implementa aquest algorisme.
En l'Ethernet tradicional, aquest protocol per a la transmissió, l'escolta i la detecció de col·lisions es coneix com CSMA / CD (Detecció d'accés múltiple sense sentit de transportista / detecció de col·lisions). Algunes formes més noves d'Ethernet no utilitzen CSMA / CD. En lloc d'això, utilitzen l'anomenat protocol Ethernet dúplex complet, que admet enviaments simultanis de punt a punt i rep sense necessitat d'escolta.
Més informació sobre els dispositius Ethernet
Com es va esmentar anteriorment, els cables Ethernet estan limitats al seu abast, i aquestes distàncies (fins a 100 metres) són insuficients per cobrir instal·lacions de xarxa mitjanes i grans. Un repetidor a la xarxa Ethernet és un dispositiu que permet unir diversos cables i augmentar les distàncies més grans. Un dispositiu bridge pot unir-se a una Ethernet a una altra xarxa d'un tipus diferent, com ara una xarxa sense fils. Un tipus popular de dispositiu repetidor és un concentrador Ethernet. Altres dispositius a vegades confosos amb els hubs són interruptors i enrutadors .
Els adaptadors de xarxa Ethernet també existeixen en múltiples formularis. Les noves computadores personals i les consoles de jocs inclouen un adaptador Ethernet integrat. Els adaptadors USB-to-Ethernet i els adaptadors Ethernet sense fils també es poden configurar per treballar amb molts dispositius més nous.
Resum
Ethernet és una de les tecnologies clau d'Internet. Malgrat la seva edat avançada, Ethernet continua alimentant moltes de les xarxes d'àrea local del món i continua millorant per satisfer les necessitats futures de xarxes d'alt rendiment.