Ethernet

Любой пользователь ПК не раз и не два встречал в настройках своей операционной системы слово «ethernet». Это название протокола передачи данных, который представляет собой промышленный открытый сетевой стандарт. Во многом благодаря ему у нас есть возможность пользоваться Интернетом в его современном виде.

Протокол ethernet был разработан в 1976 году компанией Xerox. Он задаёт принципы, с помощью которых ПК, связанные в локальную сеть (LAN), обмениваются пакетами данных. Количество компьютеров в сети может варьироваться от 2-х и до нескольких тысяч. При этом для их соединения непременно должна использоваться топология «звезда». То есть все устройства (ПК) соединяются между собой при помощи коммутатора - активного сетевого оборудования.

Структура сетей Ethernet

Сеть ethernet является открытым типом организации пакетных сетей и использует:

стандарт IEEE 802.3 - описывает электрические сигналы и проводные соединения физического уровня, а также определяет формат пакетов и протоколы управления сетью канального уровня;

- протокол TCP/IP - осуществляет контроль за передачей данных и является промышленным стандартом Ethernet;

- CIP - информационно-управляющий протокол, обеспечивающий в реальном времени обмен сообщениями.

TCP/IP реализует универсальный набор сервисов, доступных всем и для любых устройств. Это обеспечивает быстрое развитие и доступность сервисных программ и физических носителей.

UDP/IP - ещё один протокол, обеспечивающий скоростную доставку данных в реальном времени. Он игнорирует аутентификацию, ошибки и не сохраняет состояние сеанса связи. Быстрая, но ненадёжная передача. Использование оправдано в IPTV, Voice over IP (Skype и т. п.) и онлайн-играх, то есть в потоковой передачи данных мультимедийного типа.

Физической средой передачи данных является кабель ethernet. Чаще всего это медная витая пара и оптоволоконный кабель. Или же их комбинации, если речь идёт об FTTx. В качестве разъёма для восьмижильной (2х4) витой пары используется RJ-45. Примером гнезда под него служит вход любой сетевой карты в ПК или роутере, которые видели, наверное, все. Длина кабеля витой пары во избежание потерь сигналов не должна превышать 100 м, оптоволоконного - 10-70 км (зависит от его типа). Предельные скорости передачи данных составляют 100/1000 Мбит/с соответственно.

В качестве идентификатора устройств-участников сети используется MAC-адрес - уникальный шестибайтный номер, который производители вшивают в сетевые карты. Это позволяет автоматизировать процесс аутентификации пользователей сети.
Типы сетей Ethernet

1. Fast Ethernet. Такие сети предназначены для передачи сигнала (до 100 Мбит/с) по витой паре класса Cat-5.
2. Gigabit Ethernet. Реализуется на основе оптоволокна или витой пары Cat-5e. Позволяет достичь скорости передачи в 1 Гбит/с. Данная технология уже стала стандартом, почти вытеснив Fast Ethernet.
3. 10 Gigabit Ethernet. Наиболее передовая технология, предел скорости которой упирается в 10 Гбит/с. Обычно используется для соединений магистрального уровня.Реализуется на основе стандартов 10GBASE-ER,10GBASE-SR и 10GBASE-LX4 на основе оптических кабелей или же высококлассной витой пары типов Cat-6a или Cat-7.

Итоги

Продукты Ethernet принято использовать во всём мире. Открытость разработки и стандартизация позволили устранить почти все возможные коллизии при использовании дуплексной передачи и технологий коммутации. Универсальность и полная поддержка всевозможных сервисов позволили Ethernet занять место на верхушке технологий передачи данных.