Ethernet
Το Ethernet αναφέρεται στην προδιαγραφή lan ζώνης βάσης που δημιουργήθηκε από τη Xerox και αναπτύχθηκε από κοινού από τις Xerox, Intel και DEC. Το καθολικό πρότυπο Ethernet κυκλοφόρησε στις 30 Σεπτεμβρίου 1980, το οποίο είναι το πιο κοινό στο σημερινό υπάρχον LAN. Πρότυπο πρωτοκόλλου επικοινωνίας. Το δίκτυο Ethernet χρησιμοποιεί τεχνολογία CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access and Collision Detection) και εκτελείται σε πολλούς τύπους καλωδίων στα 10M/S. Το Ethernet είναι παρόμοιο με την οικογένεια προτύπων IEEE802.3. Περιλαμβάνει τυπικό Ethernet (10Mbit/s), Fast Ethernet (100Mbit/s) και 10G (10Gbit/s) Ethernet. Όλα συμμορφώνονται με το IEEE 802.3.
Ξεκινώντας ethernet με μόνο 10 Mbps ταχύτητα μετάδοσης, χρησιμοποιείται η μέθοδος ελέγχου πρόσβασης με αίσθηση φορέα πολλαπλής πρόσβασης (CSMA/CD, πολλαπλή πρόσβαση/ανίχνευση σύγκρουσης του Carrier Sense). Αυτό το πρώιμο 10 Mbps Ethernet ονομάζεται πρότυπο Ethernet, και Ethernet μπορεί να συνδεθεί χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μέσων μετάδοσης, όπως παχύ ομοαξονικό καλώδιο, λεπτό ομοαξονικό καλώδιο, unshielded στριμμένα ζεύγος, θωρακισμένο στριμμένα ζεύγος, και ίνα. Και στο πρότυπο IEEE 802.3, ορίζονται διαφορετικά πρότυπα φυσικής στρώσης για διαφορετικά μέσα μετάδοσης. Σε αυτά τα πρότυπα, το πρώτο ψηφίο δηλώνει την ταχύτητα μετάδοσης σε μονάδες "Mbps", και το τελευταίο ψηφίο υποδεικνύει το μήκος του καλωδίου ενός τμήματος (η μονάδα αναφοράς είναι 100m), Βάση σημαίνει "ζώνη βάσης" και Ευρεία σημαίνει "ευρυζωνική".
Το 10Base-5 χρησιμοποιεί ένα ομοαξονικό καλώδιο διαμέτρου 0,4 ιντσών πάχους 50Ω, γνωστό και ως παχύ Ethernet, με μέγιστο μήκος τμήματος 500m. Μέθοδος μετάδοσης ζώνης βάσης, η τοπολογία είναι τύπος διαύλου. Οι κύριες συσκευές υλικού του δικτύου 10Base-5 περιλαμβάνουν: παχύ ομοαξονικό καλώδιο, κάρτα Ethernet με υποδοχή AUI, επαναλήπτη, πομποδέκτη, καλώδιο πομποδέκτη και εξολοθρευτή.
10Base-2 χρησιμοποιεί μια διάμετρο 0.2 ίντσας, λεπτό ομοαξονικό καλώδιο 50Ω, επίσης γνωστό ως λεπτό καλώδιο Ethernet, το μέγιστο μήκος τμημάτων δικτύων είναι 185m, μέθοδος μετάδοσης ζώνης βάσης, τοπολογία είναι τύπος λεωφορείων 10Base-2 κύριος εξοπλισμός υλικού δικτύων Διαθέσιμος: λεπτό ομοαξονικό καλώδιο, κάρτα Ethernet με την υποδοχή BNC, επαναλήπτης, τ-συνδετήρας, εξολοθρευτής, κ.λπ.
Το 10Base-T χρησιμοποιεί ένα στριμμένο καλώδιο ζεύγους με μέγιστο μήκος τμήματος 100m. Η τοπολογία έχει σχήμα αστεριού. οι κύριες συσκευές υλικού του δικτύου 10Base-T είναι: Κατηγορία 3 ή κατηγορία 5 χωρίς υποστήριξη στριμμένα καλώδιο ζεύγος, κάρτα Ethernet με υποδοχή RJ-45, hub, διακόπτης, RJ-45 βύσμα, κλπ.
1Base-5 χρησιμοποιεί στριμμένα καλώδιο ζεύγος, το μέγιστο μήκος τμήματος είναι 500m, και η ταχύτητα μετάδοσης είναι 1Mbps.
10Broad-36 χρησιμοποιεί ομοαξονικό καλώδιο (RG-59/U CATV), η μέγιστη έκταση του δικτύου είναι 3600m, και το μήκος τμήματος δικτύου είναι μέχρι 1800m, το οποίο είναι ένας ευρυζωνικός τρόπος μετάδοσης
Το 10Base-F χρησιμοποιεί μέσα μετάδοσης οπτικών ινών με ρυθμό μετάδοσης 10Mbps.
Γρήγορος αιθέρας
Ethernet Με την ανάπτυξη του δικτύου, η παραδοσιακή τυπική τεχνολογία Ethernet ήταν δύσκολο να καλύψει την αυξανόμενη ζήτηση για κυκλοφορία δεδομένων δικτύου. Πριν από τον Οκτώβριο του 1993, μόνο η διασύνδεση κατανεμημένων δεδομένων οπτικών ινών (FDDI) ήταν διαθέσιμη για εφαρμογές LAN που απαιτούν κίνηση δεδομένων άνω των 10 Mbps, αλλά ήταν ένα πολύ ακριβό LAN βασισμένο σε καλώδιο οπτικών ινών 100 Mbps. Τον Οκτώβριο του 1993, η Grand Junction παρουσίασε τον πρώτο κόμβο Fast Ethernet Fastch 1080 στον κόσμο και την κάρτα διασύνδεσης δικτύου FastNIC 100. Η τεχνολογία Fast Ethernet εφαρμόστηκε επίσημα. Στη συνέχεια, η Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks και άλλες εταιρείες έχουν επίσης ξεκινήσει τις δικές τους συσκευές Fast Ethernet. Ταυτόχρονα, η ομάδα μηχανικών IEEE 802 μελέτησε επίσης διάφορα πρότυπα 100Mbps Ethernet, όπως 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, επαναλήπτης, πλήρως αμφίδρομη και άλλα πρότυπα. Τον Μάρτιο του 1995, το IEEE ανακοίνωσε το πρότυπο IEEE802.3u 100BASE-T Fast Ethernet, το οποίο ξεκίνησε την εποχή του Fast Ethernet.
Fast Ethernet έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με FDDI, η οποία αρχικά λειτούργησε σε εύρος ζώνης 100Mbps. Ο κύριος λόγος είναι ότι η τεχνολογία Fast Ethernet μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά τις επενδύσεις των χρηστών στην υλοποίηση της υποδομής καλωδίωσης. Υποστηρίζει 3, 4 και 5 ζεύγη διπλής Η σύνδεση του λανθάνοντος καλωδίου και της οπτικής ίνας επιτρέπει την αποδοτική χρήση των υπαρχουσών εγκαταστάσεων. Η έλλειψη fast ethernet είναι επίσης ένα μειονέκτημα της τεχνολογίας Ethernet. Δηλαδή, Fast Ethernet εξακολουθεί να βασίζεται στην τεχνολογία CSMA / CD. Όταν το φορτίο δικτύου είναι βαρύ, θα προκαλέσει μείωση της απόδοσης. Φυσικά, αυτό μπορεί να αντισταθμιστεί με την αλλαγή της τεχνολογίας. Το πρότυπο Fast Ethernet 100Mbps χωρίζεται περαιτέρω σε τρεις υποκατηγορίες: 100BASE-TX, 100BASE-FX και 100BASE-T4.
· 100BASE-TX: Μια τεχνολογία Fast Ethernet που χρησιμοποιεί την κατηγορία 5 σε επίπεδο δεδομένων χωρίς σιαγμένα στριμμένα ζεύγη ή θωρακισμένο στριμμένα ζεύγος. Χρησιμοποιεί δύο ζεύγη στριμμένα ζεύγη, ένα για την αποστολή και ένα για τη λήψη δεδομένων. Η μέθοδος κωδικοποίησης 4B/5B χρησιμοποιείται στη μετάδοση και η συχνότητα σήματος είναι 125 MHz. Πληροί το πρότυπο καλωδίωσης κατηγορίας 5 της EIA586 και το πρότυπο καλωδίωσης SPT Class 1 της IBM. Χρησιμοποιήστε την ίδια υποδοχή RJ-45 με το 10BASE-T. Το μέγιστο μήκος του τμήματος δικτύου του είναι 100 μέτρα. Υποστηρίζει την πλήρη αμφίδρομη μεταφορά δεδομένων.
· 100BASE-FX: Μια γρήγορη τεχνολογία Ethernet που χρησιμοποιεί καλώδιο οπτικών ινών για να χρησιμοποιήσει τόσο μίας λειτουργίας όσο και πολυμότητας ίνας (62,5 και 125um). Η μέγιστη απόσταση για συνδέσεις ινών πολλαπλών δικτύων είναι 550 μέτρα. Η μέγιστη απόσταση για συνδέσεις ινών μίας λειτουργίας είναι 3000 μέτρα. Η μέθοδος κωδικοποίησης 4B/5B χρησιμοποιείται στη μετάδοση και η συχνότητα σήματος είναι 125 MHz. Χρησιμοποιεί μια σύνδεση MIC/FDDI, μια σύνδεση ST ή μια σύνδεση SC. Το μέγιστο μήκος του τμήματος δικτύου του είναι 150m, 412m, 2000m ή μακρύτερο σε 10km, το οποίο σχετίζεται με τον τύπο ινών που χρησιμοποιείται και τον τρόπο λειτουργίας. Υποστηρίζει την πλήρη αμφίδρομη μετάδοση δεδομένων. Το 100BASE-FX είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εφαρμογές με ηλεκτρικές παρεμβολές, συνδέσεις μεγάλων αποστάσεων ή περιβάλλοντα υψηλής ασφάλειας.
· 100BASE-T4: είναι μια τεχνολογία Fast Ethernet που μπορεί να χρησιμοποιηθεί με την κατηγορία 3, 4, και 5 unshielded στριμμένα ζεύγος ή θωρακισμένο στριμμένα ζεύγος. Το 100Base-T4 χρησιμοποιεί τέσσερα ζεύγη στριμμένων ζευγών, τρία από τα οποία χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση δεδομένων σε συχνότητα 33 MHz, κάθε ζεύγος που λειτουργεί σε ημιαμφίδρομη λειτουργία. Το τέταρτο ζεύγος χρησιμοποιείται για την ανίχνευση σύγκρουσης CSMA/CD. Η μέθοδος κωδικοποίησης 8B/6T χρησιμοποιείται στη μετάδοση, και η συχνότητα σήματος είναι 25MHz, η οποία συμμορφώνεται με το πρότυπο δομημένης καλωδίωσης EIA586. Χρησιμοποιεί τον ίδιο συνδετήρα RJ-45 με 10BASE-Τ με μέγιστο μήκος τμήματος 100 μέτρων.
Αιθέρας Gigabit
Ως η τελευταία τεχνολογία Ethernet υψηλής ταχύτητας, η τεχνολογία Gigabit Ethernet παρέχει στους χρήστες μια αποτελεσματική λύση για τη βελτίωση του κεντρικού δικτύου. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτής της λύσης είναι η κληρονομιά των πλεονεκτημάτων της παραδοσιακής τεχνολογίας Ethernet. Η τεχνολογία Gigabit είναι ακόμα τεχνολογία Ethernet, χρησιμοποιεί την ίδια μορφή πλαισίων, τη δομή πλαισίων, το πρωτόκολλο δικτύων, τον πλήρη/ημιαμφίδρομο τρόπο, τον τρόπο ελέγχου ροής και το σύστημα καλωδίωσης ως 10M Ethernet. Επειδή αυτή η τεχνολογία δεν αλλάζει τις εφαρμογές επιφάνειας εργασίας και τα λειτουργικά συστήματα του παραδοσιακού Ethernet, λειτουργεί καλά με 10M ή 100M Ethernet. Η αναβάθμιση σε Gigabit Ethernet δεν απαιτεί αλλαγές σε εφαρμογές δικτύου, στοιχεία διαχείρισης δικτύου και λειτουργικά συστήματα δικτύου για τη μεγιστοποίηση της προστασίας των επενδύσεων. Επιπλέον, το πρότυπο IEEE θα υποστηρίξει την πολυμόσχυση της ίνας με μια μέγιστη απόσταση 550 μέτρων, μιας ίνας τρόπου με μια μέγιστη απόσταση 70 χιλιομέτρων, και του ομοαξονικού καλωδίου με μια μέγιστη απόσταση 100 μέτρων. Το Gigabit Ethernet καλύπτει το κενό στο πρότυπο Ethernet/Fast Ethernet 802.3.
Για να είναι σε θέση να ανιχνεύσει συγκρούσεις των πλαισίων δεδομένων 64 Bytes, Gigabit Ethernet υποστηρίζει μικρότερες αποστάσεις. Οι τύποι δικτύου που υποστηρίζονται από το Gigabit Ethernet είναι οι εξής:
Μεσαία απόσταση μετάδοσης
1000Base-CX χαλκό STP 25m
1000Base-Τ γάτα χαλκού 5 UTP 100m
1000Base-SX πολυ-mode ίνα 500m
1000Base-LX ενιαίας λειτουργίας ίνα 3000m
Η τεχνολογία Gigabit Ethernet έχει δύο πρότυπα: IEEE 802.3z και IEEE 802.3ab. IEEE 802.3z θέτει τα πρότυπα για τις συνδέσεις καλωδίων χαλκού ινών και μικρής εμβέλειας. Το IEEE 802.3ab θέτει το πρότυπο για ένα σύστημα σύνδεσης μεγάλων αποστάσεων με συστροφή ζεύγους πέντε κατεύθυνσης.
1. IEEE 802.3z
Η ομάδα εργασίας IEEE 802.3z είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη προτύπων πλήρους αμφίδρομης σύνδεσης για ίνα (μονή λειτουργία ή multimode) και ομοαξονικό καλώδιο. Το IEEE 802.3z ορίζει το 1000Base-X με βάση τα καλώδια οπτικών ινών και χαλκού μικρής απόστασης. Χρησιμοποιεί την τεχνολογία κωδικοποίησης 8B/10B, και η ταχύτητα μετάδοσης καναλιών είναι 1.25Gbit/s. Μετά την αποσύνδεση, επιτυγχάνει ταχύτητα μετάδοσης 1000Mbit/s. Το IEEE 802.3z έχει τα ακόλουθα πρότυπα Gigabit Ethernet:
· 1000Base-SX υποστηρίζει μόνο την πολυμόφορη ίνα. Μπορεί να χρησιμοποιήσει την πολυμύλη ίνα με τη διάμετρο 62.5um ή 50um. Έχει μήκος κύματος εργασίας 770-860nm και απόσταση μετάδοσης 220-550m.
· 1000Base-LX ενιαίας-τρόπου ίνα: Μπορεί να υποστηρίξει την ίνα ενιαίος-τρόπου με μια διάμετρο 9um ή 10um. Το εύρος μήκους κύματος λειτουργίας είναι 1270-1355nm και η απόσταση μετάδοσης είναι περίπου 5χλμ.
· 1000Base-CX χρησιμοποιεί 150 ohm θωρακισμένο στριμμένα ζεύγος (STP) με απόσταση μετάδοσης 25m.
2. IEEE802.3ab
Η ομάδα εργασίας IEEE 802.3ab είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη του προτύπου Gigabit Ethernet για ημιαμφίδρομες συνδέσεις που βασίζονται σε UTP, με αποτέλεσμα το πρότυπο IEEE 802.3ab και το πρωτόκολλο. Το IEEE 802.3ab ορίζει το πρότυπο 1000Base-T με βάση την κατηγορία 5 UTP, το οποίο στοχεύει στη μετάδοση 100m με ρυθμό 1000 Mbit/s πάνω από την κατηγορία 5 UTP. Το πρότυπο IEEE802.3ab έχει δύο κύρια σημεία:
(1) Προστασία των επενδύσεων των χρηστών σε συστήματα καλωδίωσης UTP κατηγορίας 5.
(2) Το 1000Base-T είναι μια φυσική επέκταση 100Base-Τ, πλήρως συμβατή με 10Base-Τ και 100Base-Τ. Ωστόσο, η επίτευξη ενός ποσοστού μετάδοσης 1000 Mbit/s στην κατηγορία 5 UTP απαιτεί την επίλυση των προβλημάτων διασταύρωσης και εξασθένισης της κατηγορίας 5 UTP. Επομένως, το έργο ανάπτυξης της ομάδας εργασίας IEEE802.3ab είναι πιο περίπλοκο από το IEEE802.3z.
10 Gigabit Ethernet
Η προδιαγραφή 10 Gigabit Ethernet περιλαμβάνεται στο συμπληρωματικό πρότυπο IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae, το οποίο επεκτείνει το πρωτόκολλο IEEE 802.3 και την προδιαγραφή MAC για την υποστήριξη των ρυθμών μετάδοσης 10Gb/s. Επιπλέον, μέσω του υποστρώματος διασύνδεσης WAN (WIS: WAN interfacesublayer), 10 Gigabit Ethernet μπορούν επίσης να προσαρμοστούν σε χαμηλότερο ρυθμό μετάδοσης, όπως 9.584440 Gb/s (OC-192), το οποίο επιτρέπει 10 χιλιάδες συσκευές Megabit Ethernet είναι συμβατές με τη μορφή μεταφοράς Synchronous Optical Network (SONET) STS-192c.
· 10GBASE-SR και 10GBASE-SW υποστηρίζουν κυρίως τη κοντοδαμική ίνα (850 nm) πολυμόστου (MMF) με τις αποστάσεις ινών από 2m έως 300m.
10GBASE-SR υποστηρίζει κυρίως "σκοτεινή ίνα", η οποία είναι μια ίνα που δεν έχει τη διάδοση του φωτός και δεν συνδέεται με καμία συσκευή.
Το 10GBASE-SW χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση συσκευών SONET για απομακρυσμένη επικοινωνία δεδομένων.
· 10GBASE-LR και 10GBASE-LW υποστηρίζουν κυρίως τη μακρόστενη ίνα (1310nm) ενιαίος-τρόπου ίνα (SMF) με μια απόσταση ινών 2m έως 10km (περίπου 32.808 πόδια).
Όταν το 10GBASE-LW χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση συσκευών SONET,
10GBASE-LR χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει τη «σκοτεινή ίνα».
· 10GBASE-ER και 10GBASE-EW υποστηρίζουν κυρίως την εξαιρετικά μακριά ίνα κυμάτων (1550nm) ενιαίας ίνας τρόπου (SMF) με μια απόσταση ινών 2m έως 40km (περίπου 131233 πόδια).
10GBASE-EW χρησιμοποιείται κυρίως για να συνδέσει τις συσκευές SONET.
10GBASE-ER χρησιμοποιείται για την υποστήριξη "σκοτεινή ίνα".
· Το 10GBASE-LX4 χρησιμοποιεί την τεχνολογία πολυπλεξιμοποίησης τμήματος μήκους κύματος για να μεταδώσει τα σήματα τέσσερις φορές το μήκος κύματος του φωτός σε ένα ενιαίο ζεύγος καλωδίων. Το σύστημα λειτουργεί σε λειτουργία πολλαπλών ή σκούρων ινών 1310nm. Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για λειτουργία πολλαπλών ινών από 2m έως 300m ή λειτουργία ινών ενός τρόπου από 2m έως 10km.