Ethernet

admin 0 Comments Articles

Ethernet

Ethernet este tehnologia tradițională de conectare a dispozitivelor într-o rețea locală cu fir (LAN) sau într-o rețea extinsă (WAN), permițându-le să comunice între ele prin intermediul unui protocol – un set de reguli sau un limbaj comun de rețea. Ethernet descrie modul în care dispozitivele de rețea pot formata și transmite date astfel încât alte dispozitive de pe același segment de rețea locală sau de rețea de campus să poată recunoaște, primi și procesa informațiile. Un cablu Ethernet este cablajul fizic, învelit, prin care călătoresc datele.

Dispozitivele conectate care accesează o rețea localizată geografic cu un cablu – adică cu o conexiune cu fir mai degrabă decât fără fir – utilizează probabil Ethernet. De la întreprinderi la gameri, diverși utilizatori finali depind de beneficiile conectivității Ethernet, care includ fiabilitatea și securitatea.

În comparație cu tehnologia LAN fără fir (WLAN), Ethernet este de obicei mai puțin vulnerabilă la întreruperi. De asemenea, poate oferi un grad mai mare de securitate și control al rețelei decât tehnologia wireless, deoarece dispozitivele trebuie să se conecteze folosind cabluri fizice. Acest lucru îngreunează accesul persoanelor din exterior la datele din rețea sau deturnarea lățimii de bandă pentru dispozitive nesancționate.

De ce se utilizează Ethernet?

Ethernet este utilizat pentru a conecta dispozitive într-o rețea și este încă o formă populară de conectare la rețea. Pentru rețelele locale utilizate de anumite organizații – cum ar fi birourile companiilor, campusurile școlare și spitalele – Ethernet este utilizat pentru viteza sa mare, securitate și fiabilitate.

Ethernet a devenit inițial popular datorită prețului său ieftin în comparație cu tehnologia concurentă din acea vreme, cum ar fi Token Ring de la IBM. Pe măsură ce tehnologia de rețea a avansat, capacitatea Ethernet de a evolua și de a oferi niveluri mai ridicate de performanță, menținând în același timp compatibilitatea retroactivă, a asigurat popularitatea sa susținută. Viteza inițială de 10 megabiți pe secundă a Ethernet a crescut de zece ori, ajungând la 100 Mbps la mijlocul anilor 1990, iar Institutul de Inginerie Electrică și Electronică Inc. (IEEE) continuă să ofere performanțe sporite cu actualizări succesive. Versiunile actuale ale Ethernet pot suporta operațiuni de până la 400 gigabiți pe secundă (Gbps).

Avantaje și dezavantaje

Ethernet are multe beneficii pentru utilizatori, motiv pentru care a devenit atât de popular. Cu toate acestea, există și câteva dezavantaje.

Avantaje

• cost relativ scăzut;
• compatibilitate retroactivă;
• în general rezistent la zgomot;
• calitate bună a transferului de date;
• viteză;
• fiabilitate; și
• securitatea datelor – se pot folosi firewall-uri obișnuite.

Dezavantaje

• Este destinat rețelelor mai mici, pe distanțe mai scurte.
• Mobilitatea este limitată.
• Utilizarea unor cabluri mai lungi poate crea diafonie.
• Nu funcționează bine cu aplicații în timp real sau interactive.
• Traficul crescut face ca viteza Ethernet să scadă.
• Receptoarele nu confirmă recepția pachetelor de date.
• La depanare, este greu de depistat care cablu sau nod specific cauzează problema.

Ethernet vs. Wi-Fi

Wi-Fi este cel mai popular tip de conexiune de rețea. Spre deosebire de tipurile de conexiuni cu fir, cum ar fi Ethernet, nu necesită un cablu fizic pentru a fi conectat; datele sunt transmise prin semnale fără fir.

Diferențe între conexiunile Ethernet și Wi-Fi

Conexiunea Ethernet

• transmite date prin cablu;
• mobilitate limitată – este necesar un cablu fizic;
• viteză, fiabilitate și securitate mai mari decât Wi-Fi;
• viteză constantă;
• nu este necesară criptarea datelor;
• latență mai mică; și
• proces de instalare mai complex.

Conectarea Wi-Fi

• transmite datele prin semnale wireless, mai degrabă decât prin cablu;
• mobilitate mai bună, deoarece nu sunt necesare cabluri;
• nu la fel de rapidă, fiabilă sau sigură ca Ethernet;
• mai convenabil – utilizatorii se pot conecta la internet de oriunde;
• viteză inconsistentă – Wi-Fi este predispus la interferențe de semnal;
• necesită criptarea datelor;
• latență mai mare decât Ethernet; și
• proces de instalare mai simplu.

Cum funcționează Ethernet

IEEE specifică în familia de standarde numită IEEE 802.3 că protocolul Ethernet atinge atât stratul 1 (stratul fizic) cât și stratul 2 (stratul de legătură de date) pe modelul de protocol de rețea Open Systems Interconnection (OSI).

Ethernet definește două unități de transmisie: pachet și cadru. Cadrul include nu doar sarcina utilă a datelor transmise, ci și următoarele:

• adresele fizice de control al accesului la suport (MAC) atât ale emițătorului, cât și ale destinatarului;
• informațiile de etichetare VLAN (Virtual LAN) și de calitate a serviciului (QoS); și
• informațiile de corecție a erorilor pentru a detecta problemele de transmisie.

Care cadru este înfășurat într-un pachet care conține mai mulți octeți de informații pentru a stabili conexiunea și pentru a marca locul unde începe cadrul.

Inginerii de la Xerox au dezvoltat pentru prima dată Ethernet în anii 1970; Ethernet a funcționat inițial pe cabluri coaxiale. Astăzi, o rețea locală Ethernet tipică utilizează grade speciale de cabluri cu perechi torsadate sau cabluri cu fibră optică. Primele rețele Ethernet au conectat mai multe dispozitive în segmente de rețea prin intermediul hub-urilor – dispozitive de nivel 1 responsabile de transportul datelor de rețea – folosind fie o topologie în lanț, fie o topologie în stea.

Dar, dacă două dispozitive care împart un hub încearcă să transmită date în același timp, pachetele se pot ciocni și pot crea probleme de conectivitate. Pentru a atenua aceste blocaje de trafic digital, IEEE a dezvoltat protocolul Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD), care permite dispozitivelor să verifice dacă o anumită linie este utilizată înainte de a iniția noi transmisii.

Mai târziu, hub-urile Ethernet au cedat în mare parte locul comutatoarelor de rețea. Deoarece un hub nu poate face discriminare între punctele de pe un segment de rețea, nu poate trimite date direct din punctul A în punctul B. În schimb, ori de câte ori un dispozitiv de rețea trimite o transmisie prin intermediul unui port de intrare, hub-ul copiază datele și le distribuie către toate porturile de ieșire disponibile.

În schimb, un switch trimite în mod inteligent oricărui port dat doar traficul destinat dispozitivelor sale, mai degrabă decât copii ale tuturor transmisiunilor de pe segmentul de rețea, îmbunătățind astfel securitatea și eficiența.

Ca și în cazul altor tipuri de rețele, calculatoarele implicate trebuie să includă o placă de interfață de rețea (NIC) pentru a se conecta la Ethernet.

Tipuri de cabluri Ethernet

Grupul de lucru IEEE 802.3 a aprobat primul standard Ethernet în 1983. De atunci, tehnologia a continuat să evolueze și să adopte noi suporturi, viteze de transmisie mai mari și schimbări în conținutul cadrelor:

• 802.3ac a fost introdus pentru a acomoda VLAN și etichetarea prioritară.
• 802.3af definește Power over Ethernet (PoE), care este crucial pentru majoritatea implementărilor Wi-Fi și de telefonie IP (Internet Protocol).
• 802.11a, b, g, n, ac și ax definesc echivalentul Ethernet pentru WLAN-uri.
• 802.3u a introdus 100BASE-T – cunoscut și sub numele de Fast Ethernet – cu viteze de transmisie a datelor de până la 100 Mbps. Termenul BASE-T indică utilizarea cablurilor cu perechi torsadate.

Gigabit Ethernet se laudă cu viteze de 1.000 Mbps — 1 gigabit sau 1 miliard de biți pe secundă (bps) — 10 GbE, până la 10 Gbps, și așa mai departe. Inginerii de rețea folosesc în mare parte 100BASE-T pentru a conecta computerele utilizatorilor finali, imprimantele și alte dispozitive; pentru a gestiona serverele și spațiul de stocare; și pentru a obține viteze mai mari pentru segmentele backbone ale rețelei. În timp, viteza tipică a fiecărei conexiuni tinde să crească.

Cablurile Ethernet conectează dispozitivele de rețea la routerele sau modemurile corespunzătoare, diferite cabluri funcționând cu diferite standarde și viteze. De exemplu, cablul de categoria 5 (Cat5) suportă Ethernet tradițional și 100BASE-T, cablul de categoria 5e (Cat5e) poate gestiona GbE, iar cel de categoria 6 (Cat6) funcționează cu 10 GbE.

Există, de asemenea, cabluri Ethernet crossover, care conectează două dispozitive de același tip, permițând conectarea a două computere fără un comutator sau un router între ele.

.