Πώς λειτουργεί το Ethernet
Κάθε συσκευή σε δίκτυο Ethernet διαθέτει μια κάρτα Ethernet, πιο γνωστή ως NIC (Network Interface Controller). Αυτές οι συσκευές αναφέρονται ως κόμβοι , και μιλούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα Το Στο πλαίσιο της δικτύωσης, ένα πρωτόκολλο είναι μια γλώσσα επικοινωνίας μεταξύ συνδεδεμένων συσκευών. Οι κόμβοι επικοινωνούν μέσω πλαισίων, κομμάτια πληροφοριών που οι κόμβοι στέλνουν ως σύντομα μηνύματα. Κουφώματα μεταφέρουν πληροφορίες που στέλνει ένας κόμβος σε έναν άλλο κόμβο. Εάν το πρωτόκολλο είναι η γλώσσα, τα πλαίσια είναι οι προτάσεις. Το πρωτόκολλο Ethernet καθορίζει το σύνολο κανόνων για την κατασκευή πλαισίων και κάθε πλαίσιο έχει έναν προορισμό και μια διεύθυνση πηγής για τον προσδιορισμό του αποστολέα και του παραλήπτη ενός πλαισίου. Κανένας κόμβος δεν έχει την ίδια διεύθυνση. Οι συσκευές συνδέονται μεταξύ τους μέσω καλωδίων Ethernet, που αναφέρονται επίσης ως Μεσαίο Το
Τα σήματα τείνουν να εξασθενίζουν καθώς ταξιδεύουν μέσω καλωδίου. Ορισμένα σήματα μπορεί ακόμη και να χαθούν εάν το καλώδιο είναι πολύ μεγάλο. Για να διατηρηθεί η ποιότητα, το σήμα πρέπει να ενισχυθεί. Σε ένα δίκτυο Ethernet, αυτοί οι ενισχυτές ονομάζονται Repeater. Οι επαναλήπτες ή ενισχυτές σήματος είναι ηλεκτρονικές συσκευές που ενισχύουν και στη συνέχεια εκπέμπουν ξανά ένα σήμα. Αυτοί οι επαναλήπτες εγκαθίστανται σε ορισμένα διαστήματα σε δίκτυο Ethernet.
Σήματα σύγκρουσης
Ένα κοινό πρόβλημα στα δίκτυα Ethernet είναι η σύγκρουση σημάτων, η οποία συμβαίνει όταν δύο ή περισσότεροι υπολογιστές στέλνουν δεδομένα ταυτόχρονα. Το CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) αντιμετωπίζει αποτελεσματικά αυτό το δίλημμα δικτύου. Με Σημασία φορέα ε, ο υπολογιστής ελέγχει εάν το καλώδιο χρησιμοποιείται πριν αποστείλει πληροφορίες, οι οποίες εφαρμόζονται όταν πολλοί υπολογιστές χρησιμοποιούν την ίδια σύνδεση, έτσι Πολλαπλή Πρόσβαση Το Όταν οι συσκευές σε ένα δίκτυο στέλνουν πληροφορίες ταυτόχρονα, αυτές οι πληροφορίες θα συγκρουστούν και δεν θα αποσταλούν με επιτυχία. Ανίχνευση σύγκρουσης είναι η δυνατότητα των συσκευών στο δίκτυο να εντοπίσουν ότι άλλες συσκευές έχουν στείλει επίσης πληροφορίες σε άλλες συσκευές. Όταν συμβεί αυτό, οι εν λόγω συσκευές θα περιμένουν για τυχαίο χρονικό διάστημα και, στη συνέχεια, δοκιμάστε να στείλετε ξανά τις πληροφορίες.
Καλώδια Ethernet
Τα καλώδια Ethernet συνδέουν όλες τις συσκευές σε ένα δίκτυο. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν δύο τύποι καλωδίων Ethernet: Twisted Pair και Fiber Optics. Ο τύπος των καλωδίων που χρησιμοποιούνται καθορίζει την απόδοση του δικτύου.
Καλώδια Twisted Pair
Τα καλώδια Twisted Pair Ethernet είναι κατασκευασμένα από χάλκινα σύρματα στριμμένα σε ζεύγη και ομαδοποιημένα σε πλαστικό κάλυμμα. Τα άκρα των καλωδίων είναι σφραγισμένα σε μια υποδοχή RJ45. Τα καλώδια Twisted Pair υπάρχουν από την αρχή της δικτύωσης Ethernet και ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορες κατηγορίες.
Το πρώτο καλώδιο που χρησιμοποιήθηκε σε δίκτυο Ethernet ήταν το Κατηγορία 1 καλώδιο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ευρέως τη δεκαετία του 1970. Γνωστό και ως ομοαξονικό καλώδιο, αυτό το καλώδιο αποτελείται από στριμμένα καλώδια τηλεφώνου τυλιγμένα σε πλαστικό μπουφάν. Οι επόμενες επαναλήψεις είχαν βελτιώσεις στις συχνότητες και την απόδοση. Ωστόσο, δεν ήταν παρά μέχρι το 1995 όταν υπήρξε ένα σημαντικό άλμα στη συχνότητα και την ταχύτητα. Κατηγορία 5 Τα καλώδια έχουν συχνότητα άνω των 100MHz και πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα 100Mbps. Δεν άργησε η Κατηγορία 5e ή Γάτα 5ε εισήχθη καλώδιο, ωθώντας την ταχύτητα στο 1Gbps. ο Κατηγορία 6 το καλώδιο βγήκε στις αρχές του 21ου αιώνα. Τα καλώδια Cat 6 που τρέχουν στα 250MHz μπορούν να παρέχουν δεδομένα με ταχύτητα 1Gbps πάνω από 330 πόδια και μπορούν να πάνε τόσο γρήγορα όσο τα 10Gbps σε πάνω από 150 πόδια. Τα καλώδια Cat 6 διαθέτουν επίσης θωράκιση για τη μείωση των παρεμβολών. Ένα ενισχυμένο Cat 6, το Γάτα 6Α Το καλώδιο λειτουργεί στα 500MHz, αποδίδοντας 1Gbps πάνω από 330 πόδια. Η κατηγορία 7 είναι η επόμενη στη σκάλα καλωδίων, με υψηλότερη συχνότητα 600MHz και εξαιρετική απόδοση 10Gbps σε 330 πόδια. Για να ενισχυθεί η απομόνωση, κάθε ζεύγος καλωδίων προστατεύεται και μια άλλη ασπίδα καλύπτει ολόκληρη τη δέσμη σύρματος, μειώνοντας περαιτέρω τις παρεμβολές. Το καλώδιο Cat 7 βελτιώθηκε σε Γάτα 7Α , το οποίο μεταφέρει 1GHz με εκπληκτική ταχύτητα 40Gbps πάνω από 165 πόδια. Η λίστα γίνεται μεγαλύτερη, με την πιο πρόσφατη προσθήκη στην ομάδα, το Κατηγορία 8 καλώδιο, που λειτουργεί στην υψηλότερη συχνότητα 2GHz και ταχύτητα 40Gbps. Οι Cat 7 και Cat 8 χρησιμοποιούνται κυρίως σε δωμάτια διακομιστών και κέντρα δεδομένων, όπου απαιτείται ταχύτητα κορυφαίας ποιότητας.
Καλώδια οπτικών ινών
Σήμερα, οι οπτικές ίνες έχουν πάρει τα φώτα της δημοσιότητας στον τομέα της δικτύωσης. Κατασκευασμένα από υαλοβάμβακα, οι οπτικές ίνες μπορούν να προσφέρουν πολύ καλύτερη απόδοση από τα παραδοσιακά σύρματα χαλκού. Τα καλώδια οπτικών ινών μπορούν να χειριστούν δεδομένα 10Gbps σε μεγάλες αποστάσεις 1000-6000 ποδιών. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για ενισχυτές σήματος. Οι οπτικές ίνες είναι επίσης απρόσβλητες από παρεμβολές, σε αντίθεση με τα καλώδια χαλκού, καθώς μεταφέρουν φως αντί για ηλεκτρική ενέργεια. Το σήμα είναι επομένως πιο αξιόπιστο στα καλώδια οπτικών ινών.
Οφέλη από το Ethernet
Το Ethernet εξακολουθεί να εφαρμόζεται ευρέως σε όλο τον κόσμο, παρά την άνοδο της ασύρματης επικοινωνίας. Με τη νεότερη τεχνολογία που αναπτύχθηκε με την πάροδο του χρόνου, το Ethernet συνεχίζει να καλύπτει τις ανάγκες των περισσότερων εργαζομένων στο διαδίκτυο, ειδικά την ανάγκη τους για ταχύτητα. Το Ethernet είναι επίσης πιο αξιόπιστο από το αντίστοιχο ασύρματο. Δεδομένου ότι τα δεδομένα ταξιδεύουν μέσω καλωδίων και όχι με λεπτό αέρα, υπάρχει μικρότερη πιθανότητα διακοπής από ραδιοσυχνότητες και άλλα σήματα. Η αξιοπιστία, η αποτελεσματικότητα, η ασφάλεια των δεδομένων και οι γρηγορότερες ταχύτητες είναι μερικά από τα πολλά οφέλη ενός δικτύου Ethernet, το οποίο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως στους σημερινούς χώρους δικτύωσης.