Как работает Ethernet

Ethernet – это сетевая технология, которая позволяет компьютерам и другим устройствам в одной сети связываться друг с другом. В отличие от беспроводной связи, в сети Ethernet сигналы проходят по проводам. Это тип сети, лежащей в основе локальных сетей (LAN), городских сетей (MAN) и глобальных сетей (WAN). Поскольку потребность в более высоких скоростях сети продолжает расти, технологии Ethernet также продолжают достигать новых высот. Раньше широко применялся стандарт Basic Ethernet, но скорость его сканирования составляла не более 10 Мбит/с. Скорость Ethernet позже значительно улучшилась до 100 Мбит/с с помощью стандарта Fast Ethernet. Хотя Fast Ethernet по-прежнему является наиболее распространенным стандартом, который используется сегодня, стандарты, поддерживающие более высокие скорости, такие как Gigabit Ethernet , который может обрабатывать до 1000 Мбит/с или 1 Гбит/с, и 10 Gigabit Ethernet, уже внедряются, особенно в крупных отраслях промышленности.

Как работает Ethernet

Каждое устройство в сети Ethernet имеет карту Ethernet, более известную как NIC (контроллер сетевого интерфейса). Эти устройства называются узлами , и они общаются друг с другом с помощью протоколов . В контексте сети протокол – это язык общения между подключенными устройствами. Узлы обмениваются данными через фреймы, блоки информации, которые узлы отправляют в виде коротких сообщений. Фреймы несут информацию, которую узел отправляет другому узлу. Если протокол – это язык, кадры – это предложения. Протокол Ethernet определяет набор правил для построения фреймов, и каждый фрейм имеет адрес назначения и адрес источника для идентификации отправителя и получателя фрейма. Нет двух узлов с одинаковым адресом. Устройства подключаются друг к другу через Ethernet-кабели, также называемые средой .

Сигналы имеют тенденцию ослабевать при прохождении по кабелю. Некоторые сигналы могут даже теряться, если кабель слишком длинный. Чтобы сохранить качество, сигнал нужно усилить. В сети Ethernet эти усилители называются повторителями. Повторители или усилители сигнала – это электронные устройства, которые усиливают, а затем повторно передают сигнал. Эти повторители устанавливаются через определенные промежутки времени в сети Ethernet.

Встречные сигналы

Распространенной проблемой в сетях Ethernet является конфликт сигналов, который происходит, когда два или более компьютеров отправляют данные одновременно. CSMA / CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов) эффективно решает эту сетевую дилемму. С помощью Carrier Sens e компьютер проверяет, используется ли провод, перед отправкой информации, что применяется, когда многие компьютеры используют одно и то же соединение, например, множественный доступ . Когда устройства в сети отправляют информацию одновременно, эта информация будет конфликтовать и не будет отправлена ​​успешно. Обнаружение столкновений это способность устройств в сети обнаруживать, что другие устройства также отправили информацию другим устройствам. Когда это произойдет, указанные устройства будут ждать произвольное время, а затем попытаются повторно отправить информацию.

Кабели Ethernet

Кабели Ethernet связывают все устройства в сети. В настоящее время доступны два типа кабелей Ethernet: витая пара и оптоволоконный кабель. Тип используемых кабелей определяет производительность сети.

Кабели витой пары

Кабели Ethernet на основе витой пары состоят из медных проводов, скрученных попарно и скрученных вместе в пластиковой оболочке. Концы кабелей заделаны разъемом RJ45. Кабели витой пары используются с самого начала создания сетей Ethernet, и их классифицируют по нескольким категориям.

Первым кабелем, использованным в сети Ethernet, был кабель категории 1 , который широко использовался в 1970-х годах. Этот кабель, также известный как коаксиальный кабель, состоит из скрученных телефонных проводов, завернутых в пластиковую оболочку. В последующих итерациях были улучшены частоты и производительность. Однако только в 1995 году произошел значительный скачок в частоте и скорости. Кабели категории 5 имеют частоту более 100 МГц и гораздо более высокую скорость 100 Мбит/с. Это было незадолго до того, как был введен кабель категории 5e или Cat 5e, увеличивший скорость до 1 Гбит/с. Категория 6кабель вышел в начале 21 века. Кабели Cat 6, работающие на частоте 250 МГц, могут передавать данные со скоростью 1 Гбит/с на расстояние более 330 футов и со скоростью 10 Гбит/с на расстоянии более 150 футов. Кабели Cat 6 также имеют экранирование для уменьшения помех. Усовершенствованный кабель Cat 6, кабель Cat 6A, работает на частоте 500 МГц, обеспечивая скорость передачи 1 Гбит/с на расстоянии 330 футов. Категория 7 следует за кабельной лестницей с более высокой частотой 600 МГц и выдающейся производительностью 10 Гбит/с на высоте 330 футов. Для усиления изоляции каждая пара проводов экранирована, а другой экран покрывает весь пучок проводов, что еще больше снижает помехи. Кабель Cat 7 был усовершенствован до Cat 7A, который передает 1 ГГц с поразительной скоростью 40 Гбит/с на расстояние 165 футов. Список становится все длиннее, последнее пополнение группы – Категория 8.кабель, работающий на максимальной частоте 2 ГГц и скорости 40 Гбит/с. Cat 7 и Cat 8 в основном используются в серверных комнатах и ​​центрах обработки данных, где требуется максимальная скорость.

Волоконно-оптические кабели

В настоящее время волоконная оптика занимает центральное место в области сетевых технологий. Волоконная оптика, изготовленная из стекловолокна, обеспечивает гораздо лучшие характеристики, чем традиционные медные провода. Волоконно-оптические кабели могут передавать данные со скоростью 10 Гбит/с на большие расстояния – 1000-6000 футов. Это устраняет необходимость в усилителях сигнала. Волоконная оптика также невосприимчива к помехам, в отличие от медных кабелей, поскольку они переносят свет вместо электричества. Таким образом, сигнал более надежен в оптоволоконных кабелях.

Преимущества Ethernet

Ethernet по-прежнему широко применяется во всем мире, несмотря на рост беспроводной связи. С развитием новых технологий, Ethernet продолжает удовлетворять потребности большинства сетевых специалистов, особенно их потребность в скорости. Ethernet также более надежен, чем его беспроводной аналог. Поскольку данные передаются по кабелям, а не по воздуху, вероятность прерывания из-за радиочастот и других сигналов меньше. Надежность, эффективность, безопасность данных и более высокая скорость – вот лишь некоторые из многих преимуществ сети Ethernet, которая до сих пор широко используется в современных сетевых пространствах.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...