Как работи Ethernet

How Ethernet Works



Ethernet е мрежова технология, която позволява на компютри и други устройства в една и съща мрежа да комуникират помежду си. За разлика от безжичната комуникация, сигналите преминават през проводници в Ethernet мрежа. Това е видът на мрежите зад локалните мрежи (LAN), метрополисните мрежи (MAN) и глобалните мрежи (WAN). Тъй като търсенето на по -бързи мрежови скорости продължава да расте, Ethernet технологиите също продължават да достигат нови висоти. В по -ранните си дни, Основен Ethernet стандарт беше широко внедрен, но скоростта, с която пълзеше, беше бавна 10Mbps. Скоростта на Ethernet по -късно значително се подобри до 100Mbps с Бърз Ethernet стандарт. Въпреки че Fast Ethernet все още е най -често използваният стандарт, стандартите, поддържащи по -бързи скорости, като например Gigabit Ethernet , който може да обработва до 1000 Mbps или 1Gbps, и 10 Gigabit Ethernet вече се прилагат, особено в големите индустрии.

Как работи Ethernet

Всяко устройство в Ethernet мрежа има Ethernet карта, по -известна като NIC (Network Interface Controller). Тези устройства се наричат възли , и те говорят помежду си с помощта протоколи . В контекста на мрежите, протоколът е език за комуникация между свързани устройства. Възлите комуникират чрез рамки, парчета информация, които възлите изпращат като кратки съобщения. Рамки пренася информация, която възел изпраща на друг възел. Ако протоколът е езикът, рамките са изреченията. Протоколът Ethernet определя набора от правила за конструиране на рамки и всеки кадър има местоназначение и източник за идентифициране на изпращача и получателя на кадър. Няма два възела с един и същ адрес. Устройствата са свързани помежду си чрез Ethernet кабели, наричани още среден .







Сигналите са склонни да отслабват, докато преминават през кабел. Някои сигнали дори могат да се загубят, ако кабелът е твърде дълъг. За да се запази качеството, сигналът трябва да бъде усилен. В Ethernet мрежа тези усилватели се наричат ​​повторители. Повторителите или усилвателите на сигнали са електронни устройства, които усилват и след това препредават сигнал. Тези повторители се инсталират на определени интервали в Ethernet мрежа.



Сблъскващи сигнали

Често срещан проблем в Ethernet мрежите е сблъсъкът на сигнали, който се случва, когато два или повече компютъра изпращат данни едновременно. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ефективно се справя с тази мрежова дилема. С Носител Значение д, компютърът проверява дали проводникът се използва, преди да изпрати информация, която се прилага, когато много компютри използват една и съща връзка, като по този начин Множествен достъп . Когато устройствата в мрежа изпращат информация едновременно, тази информация ще се сблъска и няма да бъде изпратена успешно. Откриване на сблъсък е способността на устройствата в мрежата да откриват, че други устройства също са изпратили информация до други устройства. Когато това се случи, споменатите устройства ще изчакат произволно време, след което опитайте да изпратите отново информацията.



Ethernet кабели

Ethernet кабелите свързват всички устройства в мрежа. Понастоящем се предлагат два типа Ethernet кабели: усукана двойка и оптична оптика. Видът на използваните кабели определя производителността на мрежата.





Вита двойка кабели

Ethernet кабелите усукана двойка са изработени от медни проводници, усукани по двойки и свързани в пластмасова обвивка. Краищата на кабелите са запечатани в конектор RJ45. Кабелите усукана двойка съществуват от началото на Ethernet мрежите и са класифицирани според няколко категории.

Първият кабел, използван в Ethernet мрежа, беше Категория 1 кабел, който беше широко използван през 70 -те години. Известен също като коаксиален кабел, този кабел се състои от усукани телефонни проводници, увити в пластмасова обвивка. Последващите повторения имаха подобрения в честотите и производителността. Едва през 1995 г. имаше значителен скок в честотата и скоростта. Категория 5 кабелите имат честота над 100MHz и много по -бърза скорост от 100Mbps. Не след дълго категория 5е или Cat 5e беше въведен кабел, което повиши скоростта до 1Gbps. The Категория 6 кабел излезе в началото на 21 век. Работейки на 250MHz, кабелите Cat 6 могат да доставят данни при 1Gbps над 330 фута и могат да работят толкова бързо, колкото 10Gbps на над 150 фута. Кабелите Cat 6 също имат екраниране за намаляване на смущенията. Подобрен Cat 6, Котка 6А кабелът работи на 500MHz, доставяйки 1Gbps над 330 фута. Категория 7 е следващата в кабелната стълба, с по -висока честота от 600MHz и изключителна производителност от 10Gbps над 330 фута. За да се подобри изолацията, всяка двойка проводници е екранирана, а друг щит покрива целия сноп тел, като допълнително намалява смущенията. Кабелът Cat 7 е подобрен до Котка 7А , който носи 1GHz с удивителна скорост от 40Gbps над 165 фута. Списъкът става все по -дълъг, с последното попълнение в групата, Категория 8 кабел, работещ на най -високата честота от 2GHz и скорост от 40Gbps. Cat 7 и Cat 8 се използват главно в сървърни зали и центрове за данни, където се изисква най-висока скорост.



Оптични кабели

В днешно време оптичните влакна са в центъра на вниманието в областта на мрежите. Изработени от фибростъкло, оптичните влакна могат да осигурят много по -добри характеристики от традиционните медни проводници. Оптичните кабели могат да обработват 10Gbps данни на дълги разстояния от 1000-6000 фута. Това елиминира необходимостта от усилватели на сигнала. Оптичните влакна също са имунизирани срещу смущения, за разлика от медните кабели, тъй като носят светлина вместо електричество. Следователно сигналът е по -надежден в оптичните кабели.

Предимства на Ethernet

Ethernet все още е широко разпространен по целия свят, въпреки нарастването на безжичната комуникация. С новите технологии, разработени с течение на времето, Ethernet продължава да отговаря на нуждите на повечето мрежови работници, особено на тяхната нужда от скорост. Ethernet също е по -надежден от безжичния си колега. Тъй като данните се движат по кабели, а не по въздух, има по -малък шанс за прекъсване от радиочестоти и други сигнали. Надеждността, ефективността, сигурността на данните и по -бързите скорости са само част от многото предимства на Ethernet мрежа, която все още се използва широко в днешните мрежови пространства.