Menarik

Apa itu Ethernet IEEE 802.3

Apa itu Ethernet IEEE 802.3

Ethernet, IEEE 802.3, adalah salah satu standard yang paling banyak digunakan untuk rangkaian komputer dan komunikasi data umum. Ia digunakan secara meluas dalam semua bentuk jaringan data dari menghubungkan ke hub Wi-Fi rumah ke rangkaian data perniagaan dan rangkaian telekomunikasi.

Standard Ethernet telah digunakan selama bertahun-tahun, terus diperbaharui untuk memenuhi keperluan teknologi yang semakin meningkat. Kelajuan komunikasi data terus meningkat dan Ethernet, IEEE 802.3 telah meningkatkan kelajuannya dengan sewajarnya.

Walaupun bagi banyak orang, Ethernet tidak asing lagi kerana sambungan Ethernet banyak digunakan di rumah untuk sambungan berwayar antara komputer dan hub jalur lebar, tetapi mereka juga menyediakan sambungan penting untuk sistem rangkaian data yang digunakan di perusahaan besar.

Ethernet mungkin paling terkenal kerana kabel patch Ethernet pendek dengan penyambung RJ45 mereka yang digunakan untuk menghubungkan kebanyakan komputer desktop ke penghala rangkaian data. Ini menjadikan sambungan Ethernet sangat mudah dibuat, dengan itu meningkatkan kemudahan penggunaan dan populariti teknologi Ethernet.

Oleh itu, Ethernet membentuk teknologi asas untuk penyambungan untuk kebanyakan rangkaian kawasan tempatan hari ini. Versi itu juga telah dirancang untuk perusahaan yang lebih besar. Carrier Ethernet adalah salah satu contoh bagaimana teknologi telah disesuaikan untuk digunakan oleh operator rangkaian atau pembawa.

Sejarah Ethernet

Standard Ethernet pertama kali dikembangkan oleh Xerox Corporation sebagai sistem berasaskan kabel sepaksi eksperimental pada tahun 1970-an. Menggunakan protokol Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect (CSMA / CD) untuk membolehkan banyak pengguna yang dimaksudkan untuk digunakan dengan LAN yang cenderung mengalami penggunaan sporadis dengan penggunaan berat sekali-sekala.

Kejayaan projek Ethernet yang asal membawa kepada pengembangan bersama standard 10 Mbps pada tahun 1980. Kali ini tiga syarikat terlibat: Digital Equipment Corporation, Intel dan Xerox.

Spesifikasi Ethernet Versi 1 yang timbul dari pengembangan ini menjadi asas untuk standard IEEE 802.3 pertama yang diluluskan pada tahun 1983, dan akhirnya diterbitkan sebagai standard rasmi pada tahun 1985.

Sejak standard Ethernet pertama ditulis dan disetujui, banyak kemas kini telah diperkenalkan untuk memastikan standard Ethernet sesuai dengan teknologi terkini yang tersedia.

Elemen rangkaian Ethernet

LAN Ethernet IEEE 802.3 boleh dianggap terdiri daripada dua elemen utama:

  • Media yang saling berkaitan: Media di mana isyarat menyebarkan sangat penting dalam sistem rangkaian Ethernet. Ini mengatur sebahagian besar sifat yang menentukan kecepatan di mana data dapat dihantar. Terdapat sebilangan pilihan yang boleh digunakan:
    • Kabel sepaksi: Ini adalah salah satu jenis media penghubung pertama yang digunakan untuk Ethernet. Biasanya impedans ciri adalah sekitar 110 ohm dan oleh itu kabel yang biasanya digunakan untuk aplikasi frekuensi radio tidak dapat digunakan. Jenis kabel ini tidak banyak digunakan untuk Ethernet hari ini kerana ia mahal dan sukar dipasang.
    • Kabel Pasangan Berpusing Jenis jenis pasangan berpintal boleh digunakan: Unshielded Twisted Pair (UTP) atau Shielded Twisted Pair (STP). Umumnya jenis terlindung lebih baik kerana ia membatasi pengambilan sesat lebih banyak dan oleh itu kesalahan data dikurangkan. Pelbagai jenis kabel tersedia kerana standard sentiasa bergerak maju.
    • Kabel gentian optik: Kabel gentian optik digunakan semakin lama kerana memberikan kekebalan yang sangat tinggi terhadap pengambilan dan radiasi serta memungkinkan kadar data yang sangat tinggi disampaikan.
  • Nod rangkaian Nod rangkaian adalah titik ke dan dari mana komunikasi berlaku. Walaupun pada tahun-tahun yang lalu, istilah seperti DTE, peralatan terminal data, dan DCE, peralatan komunikasi data digunakan, ini jarang dilihat saat ini ketika melihat komunikasi Ethernet. Sebaliknya jenis peralatan yang dilihat pada rangkaian data Ethernet adalah yang lebih biasa dilihat:
    • Komputer: Hari ini, kebanyakan komputer mempunyai kemampuan untuk penyambungan Ethernet. Sebilangan besar komputer desktop dijangka berfungsi pada rangkaian kawasan setempat, dan ini hampir berdasarkan Ethernet. Hari ini keupayaan Ethernet akan dibina ke papan induk komputer, dan bukannya menggunakan papan pemalam pilihan. Sambungan fizikal biasanya disediakan menggunakan penyambung Ethernet gaya RJ45.

      Untuk komputer riba terdapat trend yang semakin meningkat bagi mereka menjadi lebih kurus. Ini bermaksud bahawa beberapa tidak mempunyai port Ethernet khusus dengan penyambung RJ45 kerana tidak ada ruang untuknya. Namun mereka biasanya dapat menyambung ke rangkaian kawasan setempat menggunakan Ethernet melalui penyesuai. Ini akan memberi mereka sambungan berwayar yang boleh dipercayai jika sambungan tanpa wayar tidak digunakan.

    • Penghala, suis dan hab: Elemen utama lain pada rangkaian kawasan tempatan yang menggunakan Ethernet sebagai medium antara muka adalah penghala, suis dan hub. Peranti ini memungkinkan data disalurkan di sekitar jaringan data sehingga dapat dikirim dan sampai ke tujuan yang relevan. Walaupun serupa dalam beberapa aspek, router, suis dan hub adalah jenis peranti yang berbeza, walaupun istilah tersebut cenderung disalahgunakan secara bergantian.
    • Peranti lain-lain: Di mana-mana rangkaian kawasan tempatan akan ada keperluan untuk berbagai perangkat selain dari komputer, penghala, suis, dll. Item seperti pencetak, dan lain-lain akan diperlukan. Ini boleh dihubungkan ke rangkaian dengan cara yang serupa dengan komputer mana pun.
    Pelbagai peranti yang berbeza dapat disambungkan ke rangkaian kawasan setempat menggunakan teknologi Ethernet. Banyak jenis peranti yang dimaksudkan untuk digunakan pada rangkaian kawasan setempat akan memiliki kemampuan Ethernet.

Selain peranti berasaskan perkakasan, dan interkoneksi fizikal yang diperlukan untuk mana-mana rangkaian kawasan tempatan yang menggunakan Ethernet, pemacu perisian juga diperlukan. Mana-mana peranti dengan sambungan Ethernet fizikal akan mempunyai perisian yang diperlukan. Di samping itu, sistem operasi yang popular seperti Windows, Apple iOS dan Linus, mempunyai kemampuan Ethernet yang dimasukkan ke dalam perisian asas.

Ini bermaksud bahawa pemandu tambahan tidak perlu dimuat dalam semua keadaan kecuali keadaan yang paling luar biasa untuk membolehkan peranti menyambung ke rangkaian kawasan tempatan Ethernet.

Topologi rangkaian Ethernet

Terdapat beberapa topologi rangkaian yang dapat digunakan untuk komunikasi Ethernet. Bentuk sebenar yang digunakan bergantung pada keperluan.

  • Titik ke titik: Ini adalah konfigurasi termudah kerana hanya dua unit rangkaian yang digunakan. Dalam struktur sederhana ini kabel dikenali sebagai pautan rangkaian. Pautan seperti ini digunakan untuk mengangkut data dari satu tempat ke tempat lain dan di mana lebih mudah menggunakan Ethernet sebagai mekanisme pengangkutan.
  • Bas sepaksi: Rangkaian Ethernet jenis ini jarang digunakan hari ini. Sistem menggunakan kabel sepaksi di mana unit rangkaian terletak sepanjang panjang kabel. Panjang segmen terhad pada maksimum 500 meter, dan mungkin untuk menempatkan hingga 1024 DTE sepanjang panjangnya. Walaupun bentuk topologi rangkaian ini tidak dipasang pada masa ini, sangat sedikit sistem warisan yang masih dapat digunakan. Memandangkan cara ia beroperasi, dengan beberapa nod pada kaki yang sama, skema anti-perlanggaran CSMA / CD digunakan.
  • Rangkaian bintang: Jenis rangkaian Ethernet telah menjadi topologi yang dominan sejak awal tahun 1990-an. Ini terdiri dari unit rangkaian pusat, yang mungkin disebut sebagai repeater atau hub multi-port, atau pertukaran rangkaian.
    Semua sambungan ke nod lain terpancar dari ini dan menghubungkan dari titik ke titik. Topologi rangkaian inilah yang digunakan dan diperluas. Sambungan cenderung meluas dari pusat pusat menggunakan rangkaian penghala atau suis untuk mengalihkan data ke simpul akhir yang diperlukan.

Pengesanan perlanggaran data mesej

Dalam bentuk asli Ethernet, satu bentuk pengesanan perlanggaran data yang dikenali sebagai CSMA / CD telah digunakan. Dalam node ini dikesan jika data dihantar dan jika ada, mereka akan mundur dan menghantar semula data mereka kemudian.

Pada masa kini, dengan menggunakan topologi bintang yang diperluas, keperluan pengesanan perlanggaran data CSMA / CD tidak diperlukan. Pertembungan hanya dapat dilakukan jika stesen dan suis cuba berkomunikasi antara satu sama lain pada masa yang sama, dan perlanggaran terhad pada pautan individu.

Tambahan pula, standard 10BASE-T yang diperkenalkan bertahun-tahun yang lalu mengadopsi teknik dupleks penuh dan memandangkan penambahbaikan yang diberikannya, teknik ini menjadi standard untuk perkembangan masa depan standard Ethernet.

Dalam dupleks penuh, suis dan stesen dapat menghantar dan menerima secara serentak, dan oleh itu rangkaian data Ethernet moden bebas perlanggaran.


Bagaimana Ethernet berfungsi?

Ketika berkomunikasi melalui rangkaian data, sistem Ethernet membagi data menjadi satu set dari apa yang disebut bingkai. Bingkai ini mempunyai format tertentu dan masing-masing berisi alamat sumber dan tujuan.

Bingkai juga berisi informasi untuk memeriksa kesalahan sehingga data yang rusak dapat dideteksi. Sekiranya ralat dikesan, biasanya lapisan tumpukan protokol yang lebih tinggi untuk sistem akan membuang data dan meminta penghantaran semula.

Ethernet mengadopsi model OSI untuk tumpukan protokolnya dan sesuai dengan ini, Ethernet sendiri menyediakan perkhidmatan hingga Layer 3, lapisan pautan data.

Ethernet telah menggunakan format alamat MAC 48 bit yang juga telah digunakan oleh piawaian IEEE 802 yang lain dan dengan cara yang sama terdapat banyak persamaan yang menjadikannya lebih mudah bagi pelbagai sistem rangkaian data untuk beroperasi di antara satu sama lain.

Metro dan Carrier Ethernet

Terdapat versi Ethernet yang digunakan untuk prestasi kelas yang lebih tinggi yang berkaitan dengan metro besar atau rangkaian kawasan yang lebih luas. Metro Ethernet dan Ethernet pembawa adalah dua istilah yang sering digunakan.

Kedua-dua istilah ini sering digunakan hampir secara bergantian, tetapi mempunyai beberapa perbezaan.

  • Metro Ethernet: Metro Ethernet pada umumnya merujuk kepada pemasangan Ethernet yang digunakan di kawasan metropolitan - iaitu di kawasan yang agak luas - lebih luas daripada rangkaian kawasan tempatan. Selalunya perniagaan menggunakan Metropolitan Ethernet untuk menghubungkan beberapa lokasi perniagaan ke rangkaian melalui talian peribadi Ethernet. Ini memberikan beberapa kelebihan yang signifikan daripada menggunakan rangkaian awam dari segi kelajuan, keselamatan dan kos. Carrier Ethernet sekarang adalah istilah over-arching yang digunakan untuk menggambarkan jenis Ethernet yang digunakan untuk garis berdasarkan Ethernet seperti ini.
  • Pembawa Ethernet: Carrier Ethernet atau Carrier Ethernet biasanya digunakan untuk menyediakan komunikasi titik ke titik komunikasi antara dua titik atau laman atau untuk menyediakan pautan untuk rangkaian kawasan setempat, dll. Carrier Etthernet telah dikembangkan untuk memasukkan sejumlah perkhidmatan lain dan ia memungkinkan data jarak jauh perkongsian antara perniagaan dan organisasi lain. Ini dapat mengurangkan kos, dan juga mengekalkan prestasi.

Metro Ethernet dan Carrier Ethernet kini merupakan varian mapan yang digunakan oleh banyak syarikat penerbangan dan penyedia perkhidmatan untuk membolehkan perniagaan mempunyai hubungan berprestasi tinggi berbanding sumber Ethernet berprestasi tinggi yang dikhaskan atau dikongsi.

Walaupun rangkaian data Ethernet pada awalnya diperkenalkan pada tahun 1970-an, ia telah melalui proses pembaharuan yang berterusan. Ini telah memungkinkan konsep dasar dipertahankan, sementara memungkinkan untuk menyediakan tahap prestasi yang diperlukan seiring peningkatan teknologi dan keperluan penyambungan.

Teknologi Ethernet digunakan untuk rangkaian data untuk semua dari rangkaian komputer rumah hingga jaringan data perusahaan di mana pembawa Ethernet digunakan untuk membawa data tingkat tinggi.

Topik Kesambungan Tanpa Wayar & Berwayar:
Asas Komunikasi Mudah Alih2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT tanpa kabel
Kembali ke Kesambungan Tanpa Wayar & Berwayar

Tonton videonya: IEEE 802 Standards Ethernet networking - Ethernet standards (Oktober 2020).