I årtier har Ethernet bevist sig selv som en relativt billig, rimelig hurtig og meget populær LAN-teknologi (lokalnetværk).
Ethernets historie
ingeniørerne Bob Metcalfe og D. R. Boggs udviklede Ethernet begyndende i 1972. Industristandarder baseret på deres arbejde blev etableret i 1980 under IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3 sæt specifikationer. Ethernet-specifikationer definerer datatransmissionsprotokoller på lavt niveau, og de tekniske detaljer, som producenterne skal vide for at bygge Ethernet-produkter såsom kort og kabler.
Ethernet-teknologi har udviklet sig og modnet i årene siden. I dag kan forbrugeren stole på, at Ethernet-produkter, der er standard, fungerer som designet og fungerer sammen.
Ethernet-teknologi
Traditionelt Ethernet understøtter dataoverførsler med en hastighed på 10 megabit pr. sekund (Mbps). Efterhånden som netværkets ydeevnebehov steg over tid, skabte industrien yderligere Ethernet-specifikationer for Fast Ethernet og Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet udvider traditionel Ethernet-ydeevne op til 100 Mbps og Gigabit Ethernet, op til 1.000 Mbps. Selvom de ikke er tilgængelige for den gennemsnitlige forbruger, driver 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mbps) nu netværkene i nogle virksomheder, datacentre og Internet2-enheder. Generelt begrænser udgiften dog dens udbredte anvendelse.
Ethernet-kabler er ligeledes fremstillet efter en hvilken som helst af flere standardspecifikationer. Det mest populære Ethernet-kabel i brug, kategori 5 (CAT5-kabel) understøtter både traditionelt og Fast Ethernet. Kategori 5e (CAT5e) og CAT6 kabler understøtter Gigabit Ethernet.
For at tilslutte et Ethernet-kabel til en computer (eller andre netværksenheder), skal du tilslutte et kabel til enhedens Ethernet-port. Nogle enheder uden Ethernet-understøttelse kan understøtte Ethernet-forbindelser ved hjælp af dongler, såsom USB-til-Ethernet-adaptere. Ethernet-kabler bruger stik, der ligner RJ-45-stikket, der bruges med traditionelle telefoner.
I OSI-modellen (Open Systems Interconnection) opererer Ethernet-teknologi på det fysiske lag og datalink-lag - henholdsvis lag et og to. Ethernet understøtter alle populære netværks- og protokoller på højere niveauer, primært TCP/IP.
Ethernettyper
Ofte omt alt som Thicknet, 10Base5 var den første inkarnation af Ethernet-teknologi. Industrien brugte Thicknet i 1980'erne, indtil 10Base2 Thinnet dukkede op. Sammenlignet med Thicknet tilbyder Thinnet fordelen ved tyndere (5 millimeter vs. 10 millimeter) og mere fleksible kabler, hvilket gør det nemmere at forbinde kontorbygninger til Ethernet.
Den mest almindelige form for traditionel Ethernet er imidlertid 10Base-T. Det giver bedre elektriske egenskaber end Thicknet eller Thinnet, fordi 10Base-T-kabler bruger uskærmede parsnoede (UTP) ledninger i stedet for koaksiale. 10Base-T er også mere omkostningseffektiv end alternativer såsom fiberoptiske kabler.
Der findes andre mindre kendte Ethernet-standarder, herunder 10Base-FL, 10Base-FB og 10Base-FP til fiberoptiske netværk og 10Broad36 til bredbåndskabler (kabel-tv). Fast og Gigabit Ethernet har gjort alle de ovennævnte traditionelle former, inklusive 10Base-T, forældede.
Mere om Fast Ethernet
I midten af 1990'erne modnes Fast Ethernet-teknologien og opfyldte dens designmål om at øge ydeevnen af traditionelt Ethernet, samtidig med at man undgik behovet for fuldstændigt at omkable eksisterende Ethernet-netværk.
Fast Ethernet kommer i to store varianter:
- 100Base-T (med uskærmet parsnoet kabel)
- 100Base-FX (ved hjælp af fiberoptisk kabel)
Den mest populære er 100Base-T, en standard, der inkluderer 100Base-TX (Kategori 5 UTP), 100Base-T2 (Kategori 3 eller bedre UTP) og 100Base-T4 (100Base-T2 kabler modificeret til at omfatte to yderligere ledningspar).
Bundlinje
Mens Fast Ethernet forbedrede traditionelt Ethernet fra 10-Megabit til 100-Megabit-hastighed, forbedrer Gigabit Ethernet Fast Ethernet ved at tilbyde hastigheder på 1.000 Megabit (1 Gigabit). Gigabit Ethernet blev først lavet til at rejse over optiske kabler og kobberkabler, men 1000Base-T-standarden understøtter det også. 1000Base-T bruger kategori 5-kabler svarende til 100 Mbps Ethernet, selvom opnåelse af gigabit-hastighed kræver brug af yderligere ledningspar.
Ethernet-topologier og -protokoller
Traditionelt Ethernet anvender en bustopologi, hvilket betyder, at alle enheder eller værter på netværket bruger den samme delte kommunikationslinje. Hver enhed har en Ethernet-adresse, også kendt som en MAC-adresse. Afsendende enheder bruger Ethernet-adresser til at angive de tilsigtede modtagere af beskeder.
Data sendt over Ethernet findes i form af rammer. En Ethernet-ramme indeholder en sidehoved, en datasektion og en sidefod med en kombineret længde på højst 1.518 bytes. Ethernet-headeren indeholder adresserne på både den påtænkte modtager og afsenderen.
Data, der sendes over Ethernet, udsendes automatisk til alle enheder på netværket. Ved at sammenligne Ethernet-adressen med adressen i frame-headeren tester hver Ethernet-enhed hver frame for at afgøre, om den var beregnet til den, og læser eller kasserer rammen efter behov. Netværksadaptere inkorporerer denne funktion i deres hardware.
Enheder, der ønsker at transmittere på et Ethernet-netværk, udfører først en foreløbig kontrol for at afgøre, om mediet er tilgængeligt, eller om en transmission er i gang. Hvis Ethernet er tilgængeligt, sender den afsendende enhed til ledningen. Det er dog muligt, at to enheder vil udføre denne test på nogenlunde samme tid, og begge sender samtidigt.
Ethernet-standarden forhindrer ikke flere samtidige transmissioner, som en afvejning af ydeevnen. Disse såkaldte kollisioner forårsager, når de opstår, begge transmissioner til at mislykkes og kræver, at begge sendeenheder gentransmitterer. Ethernet bruger en algoritme baseret på tilfældige forsinkelsestider til at bestemme den korrekte venteperiode mellem retransmissioner. Netværksadapteren implementerer også denne algoritme.
I traditionelt Ethernet er denne protokol til udsendelse, lytning og detektering af kollisioner kendt som CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detection). Nogle nyere former for Ethernet bruger ikke CSMA/CD. I stedet bruger de fuld-dupleks Ethernet-protokollen, som understøtter punkt-til-punkt samtidig afsendelse og modtagelse uden behov for lytning.
Mere om Ethernet-enheder
Ethernet-kabler er begrænset i deres rækkevidde, og disse afstande (så korte som 100 meter) er utilstrækkelige til at dække mellemstore og store netværksinstallationer. En repeater i Ethernet-netværk gør det muligt at forbinde flere kabler og spænde over større afstande. En broenhed kan forbinde et Ethernet til et andet netværk af en anden type, såsom et trådløst netværk. En populær type repeater-enhed er en Ethernet-hub. Andre enheder, der nogle gange forveksles med hubs, er switches og routere.
Ethernet-netværksadaptere findes også i flere former. Computere og spillekonsoller har indbyggede Ethernet-adaptere. USB-til-Ethernet-adaptere og trådløse Ethernet-adaptere kan også konfigureres til at fungere med mange enheder.
Oversigt
Ethernet er en af internettets nøgleteknologier. På trods af sin alder fortsætter Ethernet med at drive mange af verdens lokale netværk og forbedres løbende for at imødekomme fremtidige behov for højtydende netværk.
