Hvordan Ethernet fungerer

Ethernet er en nettverksteknologi som lar datamaskiner og andre enheter i samme nettverk kommunisere med hverandre. I motsetning til trådløs kommunikasjon, passerer signaler gjennom ledninger i et Ethernet -nettverk. Dette er den typen nettverk bak lokale nettverk (LAN), Metropolitan Area Networks (Man) og Wide Area Networks (WAN). Når etterspørselen etter raskere nettverkshastigheter fortsetter å stige, fortsetter Ethernet -teknologiene også å nå nye høyder. I sine tidligere dager, Grunnleggende Ethernet Standarden ble mye implementert, men hastigheten som den kryper på var en langsom 10 Mbps. Hastigheten på Ethernet forbedret seg senere betydelig til 100 Mbps med Rask Ethernet standard. Selv om Fast Ethernet fremdeles er den vanligste standarden i bruk i dag, støtter standarder raskere hastigheter, for eksempel Gigabit Ethernet, som kan håndtere opptil 1000 Mbps eller 1 Gbps, og 10 Gigabit Ethernet blir allerede implementert, spesielt i store bransjer.

Hvordan Ethernet fungerer

Hver enhet i et Ethernet -nettverk har et Ethernet -kort, mer kjent som NIC (Network Interface Controller). Disse enhetene blir referert til som noder, Og de snakker med hverandre ved hjelp av protokoller. I sammenheng med nettverk er en protokoll et kommunikasjonsspråk mellom tilkoblede enheter. Noder kommuniserer gjennom rammer, biter av informasjon som noder sender som korte meldinger. Rammer bære informasjon som en node sender til en annen node. Hvis protokoll er språket, er rammer setningene. Ethernet -protokollen spesifiserer settet med regler for konstruksjon av rammer, og hver ramme har en destinasjon og en kildeadresse for å identifisere avsenderen og mottakeren av en ramme. Ingen to noder har samme adresse. Enhetene er koblet til hverandre gjennom Ethernet -kabler, også referert til som medium.

Signaler har en tendens til å dempe når de reiser gjennom en kabel. Noen signaler kan til og med gå seg vill hvis kabelen er for lang. For å beholde kvaliteten, må signalet forsterkes. I et Ethernet -nettverk kalles disse forsterkerne repeatere. Repeatere, eller signalforsterkere, er elektroniske enheter som forsterker og deretter sender tilbake et signal. Disse repeatørene er installert med visse intervaller i et Ethernet -nettverk.

Kolliderer signaler

Et vanlig problem i Ethernet -nettverk er kollisjonen av signaler, som skjer når to eller flere datamaskiner sender data samtidig. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access med kollisjonsdeteksjon) omhandler effektivt dette nettverksdilemmaet. Med Bærer sensE sjekker datamaskinen om ledningen brukes før den sender informasjon, som brukes når mange datamaskiner bruker samme tilkobling, og dermed Flere tilgang. Når enhetene i et nettverk sender informasjon samtidig, vil denne informasjonen kollidere og ikke bli sendt med hell. Kollisjonsdeteksjon er muligheten til enhetene i nettverket til å oppdage at andre enheter også har sendt informasjon til andre enheter. Når dette skjer, vil enhetene vente i en tilfeldig tid, og prøv deretter å sende ut informasjonen på nytt.

Ethernet -kabler

Ethernet -kabler binder sammen alle enhetene i et nettverk. Det er for øyeblikket to typer Ethernet -kabler tilgjengelig: Twisted Pair and Fiber Optics. Hvilken type kabler som brukes bestemmer ytelsen til nettverket.

Twisted Pair Cables

Twisted Pair Ethernet -kabler er laget av kobberledninger vri i par og samlet sammen i et plastdeksel. Endene på kablene er forseglet i en RJ45 -kontakt. Twisted Pair Cables har eksistert siden begynnelsen av Ethernet -nettverk, og de er klassifisert i henhold til flere kategorier.

Den første kabelen som ble brukt i et Ethernet -nettverk var Kategori 1 kabel, som ble mye brukt på 1970 -tallet. Også kjent som koaksialkabelen, er denne kabelen sammensatt av vridde telefonledninger pakket inn i en plastkappe. Etterfølgende iterasjoner hadde forbedringer i frekvenser og ytelse. Imidlertid var det først i 1995 da det var et betydelig sprang i frekvens og hastighet. Kategori 5 Kabler har en frekvens på over 100 MHz og en mye raskere hastighet på 100 Mbps. Det gikk ikke lang tid før kategori 5e eller Cat 5e Kabel ble introdusert, og presset hastigheten til 1 Gbps. De Kategori 6 Kabel kom ut på begynnelsen av det 21. århundre. Kjører på 250MHz kan CAT 6 -kabler levere data med 1 Gbps over 330 fot og kan gå så fort som 10 Gbps på over 150 fot. Cat 6 -kabler har også skjerming for å redusere interferens. En forbedret katt 6, Cat 6a Kabel går på 500MHz, og leverer 1 Gbps over 330 fot. Kategori 7 er neste i kabelstigen, med en høyere frekvens på 600MHz og enestående ytelse på 10 Gbps over 330 fot. For å forbedre isolasjonen er hvert par ledninger skjermet, og et annet skjold dekker hele trådbunten, noe som reduserer interferens ytterligere. CAT 7 -kabelen ble forbedret til Katt 7a, som bærer 1 GHz med en forbløffende hastighet på 40 Gbps over 165 fot. Listen blir lengre, med det siste tilskuddet til gruppen, Kategori 8 kabel, kjører med den høyeste frekvensen på 2 GHz og en hastighet på 40 Gbps. Cat 7 og Cat 8 brukes hovedsakelig i serverrom og datasentre, der hastigheten på toppklasse er nødvendig.

Fiberoptikkkabler

I dag har fiberoptikk tatt rampelyset i nettverksfeltet. Laget av glassfiber, fiberoptikk kan levere mye bedre ytelse enn tradisjonelle kobbertråd. Fiberoptiske kabler kan håndtere 10 Gbps data over lange avstander på 1000-6000 fot. Dette eliminerer behovet for signalforsterkere. Fiberoptikk er også immun mot forstyrrelser, i motsetning til kobberkabler, siden de bærer lys i stedet for strøm. Signalet er derfor mer pålitelig i fiberoptiske kabler.

Fordelene med Ethernet

Ethernet er fremdeles mye implementert over hele verden, til tross for fremveksten av trådløs kommunikasjon. Med nyere teknologi utviklet seg over tid, fortsetter Ethernet å imøtekomme behovene til de fleste nettverk, spesielt deres behov for hastighet. Ethernet er også mer pålitelig enn den trådløse motparten. Siden data reiser gjennom kabler og ikke tynn luft, er det mindre sjanse for avbrudd fra radiofrekvenser og andre signaler. Pålitelighet, effektivitet, datasikkerhet og raskere hastigheter er bare noen av de mange fordelene med et Ethernet -nettverk, som fremdeles er mye brukt i dagens nettverksrom.