Jak działa Ethernet
Każde urządzenie w sieci Ethernet posiada kartę Ethernet, bardziej znaną jako NIC (Network Interface Controller). Urządzenia te są określane jako węzły , i rozmawiają ze sobą za pomocą protokoły . W kontekście sieci protokół jest językiem komunikacji między podłączonymi urządzeniami. Węzły komunikują się za pośrednictwem ramek, porcji informacji, które węzły wysyłają jako krótkie wiadomości. Ramki przenosić informacje, które węzeł wysyła do innego węzła. Jeśli protokół jest językiem, ramki są zdaniami. Protokół Ethernet określa zestaw reguł konstruowania ramek, a każda ramka ma adres docelowy i adres źródłowy do identyfikacji nadawcy i odbiorcy ramki. Żadne dwa węzły nie mają tego samego adresu. Urządzenia są połączone ze sobą za pomocą kabli Ethernet, określanych również jako średni .
Sygnały mają tendencję do tłumienia podczas przechodzenia przez kabel. Niektóre sygnały mogą nawet zostać utracone, jeśli kabel jest zbyt długi. Aby zachować jakość, sygnał musi zostać wzmocniony. W sieci Ethernet wzmacniacze te nazywane są repeaterami. Wzmacniacze sygnału lub wzmacniacze sygnału to urządzenia elektroniczne, które wzmacniają, a następnie retransmitują sygnał. Te repeatery są instalowane w określonych odstępach czasu w sieci Ethernet.
Zderzające się sygnały
Częstym problemem w sieciach Ethernet jest kolizja sygnałów, która ma miejsce, gdy dwa lub więcej komputerów wysyła dane w tym samym czasie. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) skutecznie rozwiązuje ten dylemat sieciowy. Z Przewoźnik Znaczenie e, komputer sprawdza, czy przewód jest używany, zanim wyśle informację, co ma zastosowanie, gdy wiele komputerów korzysta z tego samego połączenia, a więc Wielokrotny dostęp . Gdy urządzenia w sieci wysyłają informacje w tym samym czasie, te informacje będą kolidować i nie zostaną pomyślnie wysłane. Wykrywanie kolizji to zdolność urządzeń w sieci do wykrywania, że inne urządzenia również wysłały informacje do innych urządzeń. Gdy tak się stanie, wspomniane urządzenia będą czekać przez losowy czas, a następnie spróbują ponownie wysłać informacje.
Kable Ethernet
Kable Ethernet łączą ze sobą wszystkie urządzenia w sieci. Obecnie dostępne są dwa rodzaje kabli Ethernet: skrętka i światłowody. Rodzaj użytych kabli określa wydajność sieci.
Kable skrętkowe
Kable Ethernet typu Twisted Pair są wykonane z drutów miedzianych skręconych parami i połączonych razem w plastikową osłonę. Końce kabli są uszczelnione w złączu RJ45. Kable typu Twisted Pair istnieją od początku tworzenia sieci Ethernet i są klasyfikowane według kilku kategorii.
Pierwszym kablem używanym w sieci Ethernet był Kategoria 1 kabel, który był szeroko stosowany w latach 70-tych. Ten kabel, znany również jako kabel koncentryczny, składa się ze skręconych przewodów telefonicznych owiniętych w plastikową osłonę. Kolejne iteracje przyniosły poprawę częstotliwości i wydajności. Jednak dopiero w 1995 roku nastąpił znaczący skok częstotliwości i szybkości. Kategoria 5 kable mają częstotliwość ponad 100 MHz i znacznie większą prędkość 100 Mb/s. Nie minęło dużo czasu, zanim kategoria 5e lub Kot 5e kabel został wprowadzony, zwiększając prędkość do 1 Gb/s. ten Kategoria 6 kabel wyszedł na początku XXI wieku. Działające z częstotliwością 250 MHz kable Cat 6 mogą dostarczać dane z prędkością 1 Gb/s na wysokości ponad 330 stóp i mogą poruszać się z prędkością do 10 Gb/s na wysokości ponad 150 stóp. Kable Cat 6 mają również ekranowanie w celu zmniejszenia zakłóceń. Ulepszony Cat 6, kat. 6A kabel działa z częstotliwością 500 MHz, dostarczając 1 Gb/s na ponad 330 stóp. Kategoria 7 jest następna w drabinie kablowej, z wyższą częstotliwością 600 MHz i wyjątkową wydajnością 10 Gb/s na ponad 330 stóp. Aby wzmocnić izolację, każda para przewodów jest ekranowana, a inny ekran pokrywa całą wiązkę przewodów, dodatkowo redukując zakłócenia. Kabel Cat 7 został ulepszony do Kat 7A , który przenosi 1 GHz z zadziwiającą prędkością 40 Gb/s na wysokości 165 stóp. Lista jest coraz dłuższa, a najnowszy dodatek do grupy, Kategoria 8 kabel, działający z najwyższą częstotliwością 2GHz i prędkością 40Gbps. Cat 7 i Cat 8 są używane głównie w serwerowniach i centrach danych, gdzie wymagana jest najwyższa prędkość.
Kable światłowodowe
W dzisiejszych czasach światłowód zajmuje centralne miejsce w dziedzinie sieci. Wykonane z włókna szklanego światłowody mogą zapewnić znacznie lepszą wydajność niż tradycyjne przewody miedziane. Kable światłowodowe mogą obsługiwać 10 Gb/s danych na duże odległości od 1000 do 6000 stóp. Eliminuje to potrzebę wzmacniaczy sygnału. Światłowody są również odporne na zakłócenia, w przeciwieństwie do kabli miedzianych, ponieważ zamiast prądu przenoszą światło. Dzięki temu sygnał jest bardziej niezawodny w kablach światłowodowych.
Korzyści z Ethernetu
Ethernet jest nadal szeroko stosowany na całym świecie, pomimo wzrostu komunikacji bezprzewodowej. Wraz z rozwojem nowszych technologii Ethernet nadal zaspokaja potrzeby większości użytkowników sieci, zwłaszcza ich zapotrzebowanie na szybkość. Ethernet jest również bardziej niezawodny niż jego odpowiednik bezprzewodowy. Ponieważ dane są przesyłane przez kable, a nie powietrze, istnieje mniejsza szansa na zakłócenia spowodowane częstotliwościami radiowymi i innymi sygnałami. Niezawodność, wydajność, bezpieczeństwo danych i większe prędkości to tylko niektóre z wielu zalet sieci Ethernet, która nadal jest szeroko stosowana w dzisiejszych przestrzeniach sieciowych.