Что такое езернет: Что такое Ethernet – особенности технологии и принципы работы

Содержание

Ethernet LAN — это… Что такое Ethernet LAN?

 

сеть Ethernet
Самая распространенная ЛВС с шинной или звёздной архитектурой.
[http://www.morepc.ru/dict/]

Ethernet
Название базовой технологии локальной вычислительной сети с пропускной способностью каналов 10 Мбит/с. Технология Ethernet разработанная в 70-х годах Б.Меткалфом, была обобщена фирмами DEC, Intel и Xerox в 1980 г. и несколько позже стандартизована IEEE (стандарт 802.3). Технология Ethernet основана на методе множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов — CSMA/CD (табл. Е-7). См. Fast-, Gigabit-, iso-Ethernet
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Ethernet
Ethernet — это наиболее распространенная технология организации локальных сетей. В локальных сетях Ethernet обычно применяются специальные кабели типа «витая пара». Наиболее часто устанавливаемыми типами систем Ethernet являются 10BASE-T и 100BASE-T10, которые обеспечивают скорость передачи данных от 10 Мбит/с до 100 Мбит/с соответственно. Подробнее см.: IP-сети

[http://www.alltso.ru/publ/glossarij_setevoe_videonabljudenie_terminy/1-1-0-34]

сеть Ethernet
Наиболее распространенная технология построения локальных вычислительных сетей, стандарт IEEE 802.3. Технология была разработана Робертом Меткалфом (Robert Metcalfe) и Дэвидом Боггсом (David Boggs), сотрудниками компании Xerox PARC, в 1973 году. Первый Ethernet работал на скорости 2,94 Мбит/с. В дальнейшем работы по проекту Ethernet велись компаниями Digital, Intel и Xerox. Первая версия (Version 1) была завершена в 1980 году, а первые сетевые продукты поступили в продажу в 1981 г. В 1983 г. Ethernet была стандартизована Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В отличие от Token Ring, в Ethernet используется принцип случайного доступа к разделяемой среде, в качестве которой выступает коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, а также радиоволны (radio Ethernet). В основе лежит технология многостанционного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). Все станции слушают среду передачи (кадр, попав в среду передачи, принимается одновременно всеми сетевыми адаптерами), определяя по служебному полю кадра адрес получателя. При идентификации сетевым адаптером адреса как собственного кадр копируется в буфер. Станции могут осуществлять передачу только в том случае, если никакая другая станция в этот момент передачи не ведет. Начав передачу, станция захватывает среду, удерживая контроль в течение времени передачи одного кадра данных. Если две станции начали одновременную передачу, то возникает коллизия (столкновение). В этом случае передающие станции выбрасывают jam-последовательность, усиливающую коллизионные колебания, и через определенное время (подчиненное особому алгоритму) пытаются передать кадр снова. Технология Ethernet обеспечивает скорость передачи 10 Мбит/с (10 BaseT), 100 Мбит/с (100 BaseT) и 1 Гбит/с (1000 Base-T или Gigabit Ethernet). В случае коммутируемого Ethernet (switched Ethernet) в распоряжение каждой пары станций предоставляются все ресурсы сети.
[http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]

локальная сеть Ethernet
Имеет шинную структуру, впервые разработана фирмой Xerox (США), позднее адаптирована фирмами DEC и Intel в виде спецификации DIX. Последняя положена в основу стандартов IEEE 803.3 и ISO 88023, определяющих ЛВС с процедурой CSMA/CD; стандарт Ethernet.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

Ethernet LAN
Стандарт де-факто, предложенный компанией Xerox и расширенный совместно Xerox, Intel и DEC. Локальные сети Ethernet (LAN или ЛВС) поначалу использовали коаксиальный кабель RG-11 (сейчас используется в основном кабель на основе скрученных пар категории 5e или 6 и в некоторых случаях — коаксиальный кабель RG-58) и метод множественного доступа с обнаружением конфликтов (CSMA/CD). Сеть Ethernet может иметь шинную или звездную топологию. 

[http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html]

Тематики

  • сети вычислительные

Синонимы

  • локальная сеть Ethernet

EN

Так что же такое Ethernet и как он работает? Ethernet

Что такое Ethernet и как он работает?

Ethernet  — на нем основаны большинство сетей в наше время. Существует большое количество технологий, позволяю­щих соединить компьютеры в сеть. Каждая из них была раз­работана в разное время и предназначена для решения опре­деленной задачи.

Технология Ethernet охватывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный уровни. Далее будем говорить только о физическом уровне модели OSI, т.е. о том, как передаются биты данных между двумя соседними устройствами.

В настоящее время для построения локальных сетей ис­пользуют технологию FastEthernet, которая является новой реализацией технологии Ethernet.

Что такое Ethernet

Эта технология была разработана в 1970 г. исследователь­ским центром в Пало-Альто, который принадлежит корпора­ции Xerox, а в 1980 г. на ее основе была принята специфика­ция IEЕЕ 802.3.

Основной принцип работы, используемый в данной техно­логии, заключается в следующем. Для того чтобы начать пе­редачу данных в сети, сетевой адаптер компьютера «прослу­шивает» сеть на наличие какого-либо сигнала. Если его нет, то адаптер начинает передачу данных, если же сигнал есть, то передача откладывается на определенный интервал времени. Время монопольного использования разделяемой среды од­ним узлом ограничивается временем передачи одного кадра.

Кадр — это единица данных, которыми обмениваются ком­пьютеры в сети Ethernet. Кадр имеет фиксированный формат и наряду с полем данных содержит различную служебную ин­формацию, например адрес получателя и адрес отправителя. После того как адаптер отправителя поместил кадр в сеть, его начинают принимать все сетевые адаптеры. Каждый адаптер проводит анализ кадра, и если адрес совпадает с их собствен­ным адресом устройства (МАС-адрес), кадр помещается во внутренний буфер сетевого адаптера, если же не совпадает, то он игнорируется.

В том случае, если два или более адаптера, «прослушав» сеть, начинают передавать данные, возникает коллизия (collision). Адаптеры, обнаружив коллизию, прекращают пе­редачу данных, а затем, повторно «прослушав» сеть, повто­ряют передачу данных через разные промежутки времени.

? ПРИМЕЧАНИЕ. Чтобы получить пакет данных, который предназначен для конкретного адаптера, он должен прини­мать все пакеты, которые появляются в сети.

Такой метод доступа к среде передачи данных получил на­звание CSMA/CD {carrier-sense multiple access/collision detect­ion) — множественный доступ с обнаружением несущей.

Что такое Ethernet — коллизии

Как следует из вышесказанного, при большом числе ком­пьютеров в сети. и при интенсивном обмене информацией очень быстро растет число коллизий. и как следствие, пропуск­ная способность сети падает. Не исключен случай, когда про­пускная способность может упасть до нуля. Но даже в сети где средняя нагрузка не превышает рекомендованную. Это 30-40% от общей полосы пропускания, скорость передачи со­ставляет 70-80% от номинальной.

Однако в настоящее время данную проблему почти решили. Поскольку разработали устройства, способные разде­лять потоки данных между теми компьютерами, для которых эти данные предназначаются. Другими словами, трафик между портами, подключенными к передающему и принимающему сетевым адаптерам, изолируется от других портов и адаптеров. Такие устройства называются коммутаторами (switch).

Существуют различные реализации данной технологии -Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Например они могут обеспе­чивать скорость передачи данных 10, 100 и 1000 Мбит/с соот­ветственно.

Стандарт IЕЕЕ 802.3 содержит несколько спецификаций, отличающихся топологией и типом используемого кабеля. Например, 10 BASE-5 использует толстый коаксиальный ка­бель. 10 BASE-2 — тонкий кабель. А 10 BASE-F, 10 BASE-FB, 10 BASE-FL и FOIRL используют оптический кабель. Наибо­лее популярна спецификация IEЕЕ 802.3 100BASE-TX. В ко­торой для организации сети используется кабель на основе неэкранированных витых пар с разъемами RJ-45.

Реализации сети Ethernet
ПараметрEthernetFast EthernetGigabit Ethernet
Номинальная скорость пере­дачи информа­ции, Мбит/с101001000
Среда передачиВитая пара, коаксиальный кабель, оптоволокноВитая пара, оптоволокноВитая пара, оптоволокно
Варианты реа­лизации10 Base-2, 10 Base-T, 10 Base-5,1 Base-5,10 В road-36100Base-TX, 100Base-FX, 100 Base-T41000Base-X1000Base-LX1000Base-SX1000Base-CX1000Base-T
ТопологияОбщая шина, звездаЗвездаЗвезда

Перечисленные выше спецификации Ethernet можно опи­сать следующим образом. Первое число в имени спецификации, указывает максимальную скорость передачи данных. Например «10» обозначает скорость передачи сигнала 10 Мбит/с. «Base», означает   использование   в   стандарте   Baseband-технологии. Baseband— это узкополосная передача. При таком способе передачи данных по кабелю каждый бит данных кодируется. Он кодируется отдельным электрическим или световым импульсом. При этом весь кабель используется в качестве одного канала связи. Т.е. одновременная передача двух сигналов невозможна.

Первоначально последняя секция в названии специфика­ции предназначалась для отображения максимальной длины. Длины кабельного сегмента в сотнях метров. Это без концентраторов и коммутаторов. Однако для удобства и более полного опреде­ления сути стандарта все упростили. И теперь его названии цифры заменили буквами Т и F. Где Т обозначает twistedpair— витую пару, a F обозначает оптоволокно.

Таким образом, в настоящее время можно встретить сети, основанные на следующих спецификациях:

  • 10Base-2 — 10 МГц Ethernet на коаксиальном кабеле с со­противлением 50 Ом, baseband. 10Base-2 известен как «тонкий Ethernet»;
  • 10Base-5 — 10MHzEthernetна стандартном (толстом) коак­сиальном кабеле с сопротивлением 50 Ом, baseband;
  • 10Base-T — 10MHz Ethernet по кабелю витая пара;
  • 100 Base-TX — 100MHz Ethernet по кабелю витая пара.

Весьма существенным преимуществом различных вариан­тов Ethernet является обоюдная совместимость. Такая, которая по­зволяет использовать их совместно в одной сети. И в ряде слу­чаев даже не изменяя существующую кабельную систему.

ПОЛНОДУПЛЕКСНЫЙ РЕЖИМ

Стандарт технологии Fast Ethernet также включает в себя рекомендации. Рекомендации относительно обеспечения возможности полно-дуплексной работы (fullduplexmode) при подключении сете­вого адаптера к коммутатору. Или же при непосредственном соединении коммутаторов между собой.

Суть полно-дуплексного режима заключается в возможно­сти одновременной передачи и приема данных по двум каналам. Тх (канал от передатчика к приемнику) и Rx(канал от приемника к передатчику). И при этом скорость передачи возрастает вдвое и достигает 200 Мбит/с.

На данный момент практически все производители сетевого оборудования заявляют следующее. Что их устрой­ства обеспечивают работу в полно-дуплексном режиме. Однако из-за разного толкования стандарта, в частности способов правления потоком кадров. Не всегда удается добиться кор­ректной работы этих устройств. И так же хороших скоростных пока­зателей.

Настройка роутера Краснодар, компьютерный мастер

Просмотров сегодня: 2 516

Что такое Ethernet, простыми словами о Fast и Gigabit Ethernet

Рассказать популярно о том, что такое Ethernet не просто. Если в двух словах, то Ethernet это технология построения компьютерных сетей.

Существует большое количество стандартов Ethernet сетей. Они отличаются скоростью передачи, типами кабелей и оборудованием.

История технологии Ethernet тянется из далекого 1972 года. Именно тогда появились первые версии технологии Ethernet. Первые экспериментальные версии Ethernet позволяли передавать данные со скоростью до 3 Мбит/с. Полноценный Ethernet появился в начале 80-х годов. Так, первая официальная версия стандарта появилась в 1983 году. В качестве передающей среды использовался коаксиальный кабель.

Настоящим рывком для технологии стал переход к использованию витой пары. Новая среда передачи позволила повысить скорость до 100 Мбит/с. Высокоскоростная версия технологии получила название Fast Ethernet. С приходом Fast Ethernet улучшилась не только скорость, но и простота и надежность сетей. Благодаря этим улучшением технология Ethernet получила огромную популярность. Сейчас Ethernet контроллер есть в каждом компьютере и в большинстве случаев именно он используется для подключения к Интернету.

Стандарты Ethernet можно разделить по скорости передачи данных, которую они обеспечивают:

  • 10 Мбит/с – сеть на базе коаксиального кабеля или витой пары, на данный момент не используется;
  • 100 Мбит/с (Fast Ethernet) – сеть на базе витой пары, на данный момент наиболее распространенный вариант сети Ethernet, используется при построении домашних и офисных локальных сетей, а также для подключения пользователей к Интернету.
  • 1 Гбит/с (Gigabit Ethernet) – сеть на базе витой пары или оптоволокна. Gigabit Ethernet по витой паре сейчас поддерживается большинством современных контроллеров, по этому этот вариант сети Ethernet также часто используется для построения домашних и офисных локальных сетей. Для подключения пользователей к Интернету используется редко;
  • 10 Гбит/с – сеть на базе оптоволокна, используется Интернет провайдерами;

Технология Ethernet продолжает свое развитие. Уже разработаны новые стандарты Ethernet-сетей, которые позволят передавать данные со скоростью 40 и 100 Гбит/с.

Коммутатор (Switch) D-Link DES-1005A — Обзор

В чем разница между Ethernet и промышленным Ethernet

Что такое Ethernet

Ethernet был разработан в 1970-х годах. и позже стандартизирован как IEEE 802.3. Он представляет собой набор элементов локальной сети (LAN), описанных в стандартах IEEE 802.3 — группе стандартов IEEE, в которых определяются физический и канальный уровни взаимодействия в проводной сети Ethernet [1]. Эти стандарты также описывают правила конфигурирования сети Ethernet и взаимодействие элементов сети друг с другом [2].

Ethernet позволяет соединять компьютеры внутри одной сети — без него связь между устройствами в современном мире была бы невозможна. Ethernet стал общепризнанным стандартом проводных и кабельных систем, объединяющих несколько компьютеров, устройств, машин в рамках одной сети организации, чтобы все компьютеры могли обмениваться данными друг с другом. Изначально при реализации Ethernet использовался один кабель, позволяющий подключать несколько устройств к одной сети, но сегодня сети Ethernet можно расширять, добавляя новые устройства по мере необходимости. В настоящее время Ethernet является самой популярной и широко используемой сетевой технологией в мире [3].

 

Принцип работы Ethernet

При использовании Ethernet поток данных разделяется на короткие части, или фреймы, каждый из которых содержит дополнительную информацию об источнике и приемнике данных. Такая структура необходима для того, чтобы сеть корректно принимала и отправляла данные.

Среди важных понятий, связанных с технологией Ethernet:

  • среда передачи данных, которая в рамках современного Ethernet представляет собой витую пару или оптоволоконный кабель, к которому подключаются Ethernet-устройства для создания маршрута передачи данных;
  • сегмент — общая среда передачи данных;
  • узлы — устройства, которые подключаются к сегментам.

Стандартные сети Ethernet могут передавать данные со скоростью 10–100 Мбит/с. Существует и гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet) — этот термин используется в стандарте IEEE 802.3 для описания сетей, способных передавать данные со скоростью 1 Гбит/с. Изначально такой Ethernet использовался для передачи данных по магистральным сетям и для высоконагруженных серверов, однако со временем его начали применять для подключения обычных персональных компьютеров.

 

Промышленный Ethernet

Промышленный Ethernet, как следует из названия, применяется для подключения промышленного оборудования: когда требуются более надежные разъемы, кабели и, что самое важное, высокий уровень детерминизма. Для достижения высокого уровня детерминизма в промышленном Ethernet, помимо стандартного протокола Ethernet, используются специализированные протоколы. Наиболее популярными из них являются PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, SERCOS III и POWERLINK.

Скорость промышленного Ethernet может варьироваться в пределах 10 Мбит/с — 1 Гбит/с [5]. Чаще всего используется промышленный Ethernet со скоростью 100 Мбит/с.

 

Принцип работы промышленного Ethernet

Протоколы промышленного Ethernet, такие как PROFINET и EtherCAT, вносят изменения в стандартный протокол Ethernet, чтобы не только обеспечить надежность отправки и приема данных технологических процессов, но и гарантировать, что эти данные будут отправлены и приняты именно в тот момент, когда они будут необходимы для выполнения определенных операций. Например, на заводе по розливу напитков в бутылки, где применяются технологии автоматизации на основе промышленного Ethernet, данные процесса розлива отправляются по сети, чтобы бутылки наполнялись правильно (рис. 1). Как пишет издание Real Time Automation [6], когда бутылка заполняется жидкостью, по сети отправляется команда остановки наполнения.

Рис. 1. Правильность наполнения бутылок гарантирована детерминированными по времени отправкой и получением данных технологического процесса

Как говорится в данном источнике, подобные сообщения не будут играть настолько же важную роль в офисной сети. Если веб-страница не загрузится, то пользователь просто нажмет кнопку обновления страницы. Но на промышленном предприятии даже небольшая проблема может привести к катастрофе — у компании просто нет ресурсов на то, чтобы кто-то вовремя заметил ошибку и вручную нажал на кнопку. Однако автоматика на основе сети промышленного Ethernet может обнаружить ошибку в процессе розлива и самостоятельно остановить процесс, тем самым предотвратив потерю времени, денег и порчу продукции.

 

Другие различия между Ethernet и промышленным Ethernet

По словам Real Time Automation, стандартный Ethernet больше подходит для офисных применений, нежели для использования в промышленности. Он предназначен для повседневного использования, в то время как промышленный Ethernet предусматривает различные уровни и может применяться в более сложных условиях эксплуатации (рис. 2) — в том числе в зашумленных производственных помещениях. При этом он даже способен определить потерю данных на производстве.

Рис. 2. Факторы, которые необходимо учесть при выборе Ethernet для промышленного предприятия

Кабели и разъемы, применяемые в сетях промышленного Ethernet, также имеют определенные отличия от стандартных. Например, разъемы, используемые в промышленности, как пишет Real Time Automation, не будут иметь стандартных защелок. Поскольку такие разъемы применяются в агрессивных промышленных средах, им необходимы более надежные механизмы фиксации. В оборудовании, используемом в тяжелых условиях эксплуатации, как правило, применяют герметичные разъемы.

Структура кабелей коммерческого или офисного Ethernet также может отличаться от структуры кабелей промышленного Ethernet. Оболочка низкоскоростных промышленных кабелей может быть более высокого качества. Конечно, и оболочка кабелей с высокой пропускной способностью, и используемый в них металл имеют еще более высокое качество, что значительно повышает надежность этих кабелей.

Детерминизм (гарантированная фиксированная задержка) является еще одним важным фактором, отличающим промышленный Ethernet от стандартного. Ethernet сам по себе не является детерминированным [7], но для применения сетей в промышленных средах детерминизм необходим. На промышленном предприятии пакеты данных должны отправляться и приниматься в определенное время и при этом нужна гарантия того, что пакеты будут доставлены несмотря ни на что. Это связано с тем, что потеря данных или задержка в передаче данных между оборудованием в промышленных условиях может привести к серьезному сбою в технологическом процессе. Такая передача информации в режиме реального времени часто является основным решающим фактором при выборе Ethernet-решения. При этом компания должна оценить свои потребности и определить, какое Ethernet-решение лучше подойдет для удовлетворения требований.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Что такое Ethernet для чайников?

Ethernet – это наиболее распространённая технология организации локальных сетей. … Название Ethernet произошло от двух английских слов – ether (эфир) и net (сеть). Ethernet использует концепцию общего эфира. Каждый ПК посылает данные в этот эфир и указывает, кому они адресованы.

Что такое Ethernet и чем отличается от Internet?

Определение Интернет — это глобальная система взаимосвязанных компьютерных сетей, которые используют протокол TCP / IP для связи устройств по всему миру. Ethernet — это сетевая технология, которая используется в локальных сетях (LAN), где компьютеры подключены в основном физическом пространстве.

Как работает сеть Ethernet?

Принцип работы протокола Ethernet заключается в следующем: перед отправкой информации в сеть она нарезается на сегменты размером от 72 до 1526 байт. … Если источник информации обнаружит, что среда занята, то он отложит передачу на некоторое (обычно случайное) время, после чего повторит попытку.

Где используется Ethernet?

Это сетевое оборудование, которое требуется для нескольких сетевых устройств в локальной сети. При использовании этого типа кабеля вместо кроссовера следует использовать обычный сетевой кабель. … Ethernet широко используется в качестве сетевой технологии в связи с тем, что стоимость такой сети не слишком высока.

Для чего нужен стандарт Ethernet?

Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3.

Как подключиться к Ethernet?

Чтобы добавить Ethernet-подключение, выполните следующие действия:

  1. Перейдите на вкладку Устройства (Devices).
  2. Нажмите кнопку Создать (New) на панели инструментов.
  3. Выберите Соединение Ethernet (Ethernet connection) в списке Тип соединения (Device Type) и нажмите кнопку Вперёд (Forward).

Что такое Ethernet порт?

Порт Ethernet — это разъём или гнездо на компьютере, которое позволяет использовать разъем Ethernet. Эти порты необходимы для создания локальной сети. Порт Ethernet, обычно встречается на сетевых устройствах, включая компьютеры, маршрутизаторы, игровые приставки, модемы и телевизоры.

Почему в сети Ethernet существует ограничение на длину кабеля?

Каждые 10 наносекунд Fast Ethernet порт может отправлять в среду один бит. … Отсюда и ограничение в 64 байта на минимальный размер Ethernet-кадра. То есть у блока данных 64 байта будет 5,12 мкс на путешествие по шине и возврат к отправителю в случае коллизии.

Сколько жил используется в витой паре при передаче данных в сети Ethernet?

В простейшем 2х парном кабеле, используемом в сетях Ethernet 100Base-T, две жилы работают на передачу данных и две на прием. В настоящее время большее применение для Ethernet 100/1000Base-T находит кабель состоящий уже из 4-х пар. Это очень удобно при строительстве сетей домашнего интернета.

В чем заключаются преимущества сети с выделенными каналами?

Преимущество данной топологии — простота управления, недостаток — возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами. Шинная топология одна из наиболее простых, реализуется с помощью кабеля, к которому подключаются все компьютеры.

Какие сетевые кабели использует технология Ethernet?

В стандарте первых версий (Ethernet v1. 0 и Ethernet v2. 0) указано, что в качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем появилась возможность использовать кабель витая пара и кабель оптический.

Чем отличается Gigabit Ethernet от Fast Ethernet?

Fast Ethernet — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с. Gigabit Ethernet (GbE) — термин, описывающий набор технологий для передачи пакетов Ethernet со скоростью 1 Гбит / с.

Что собой представляет технология Ethernet?

Ethernet — технология организации пакетных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3.

Что такое 10 100 Baset?

100BASE-TX, IEEE 802.3u — усовершенствованный стандарт 10BASE-T, предназначенный для использования в сетях топологии «звезда». Применяется витая пара категории 5, фактически используются только две неэкранированные пары проводников, имеется поддержка дуплексной передача данных.

Какой стандарт задает механизмы управления сетью?

Спецификации IEEE 802 делятся на двенадцать стандартов: Стандарт 802.1 (Internetworking – объединение сетей) задает механизмы управления сетью на MAC уровне. … Стандарт 802.2 (Logical Link Control – управление логической связью) определяет функционирование подуровня LLC на канальном уровне модели OSI.

Какие ограничения сред передачи данных используются в стандартах IEEE?

стандарта IEEE 802.3ab для передачи 1000 Мбит/с по неэкранированной витой паре на расстояния до 100 м. Спецификации Gigabit Ethernet: 1000Base-LX: трансиверы на длинноволновом лазере, одномодовый и многомодовый оптоволоконный кабель, ограничения длины сегмента 550 м для многомодового и 3 км для одномодового кабеля.

Физика Ethernet для самых маленьких / Хабр

  • Что такое домен коллизий?
  • Сколько пар используется для Ethernet и почему?
  • По каким парам идет прием, а по каким передача?
  • Что ограничивает длину сегмента сети?
  • Почему кадр не может быть меньше определенной величины?

Если не знаешь ответов на эти вопросы, а читать стандарты и серьезную литературу по теме лень — прошу под кат.

Кто-то считает, что это очевидные вещи, другие скажут, что скучная и ненужная теория. Тем не менее на собеседованиях периодически можно услышать подобные вопросы. Мое мнение: о том, о чем ниже пойдет речь, нужно знать всем, кому приходится брать в руки «обжимку» 8P8C (этот разъем обычно ошибочно называют RJ-45). На академическую глубину не претендую, воздержусь от формул и таблиц, так же за бортом оставим линейное кодирование. Речь пойдет в основном о медных проводах, не об оптике, т.к. они шире распространены в быту.

Технология Ethernet описывает сразу два нижних уровня модели OSI. Физический и канальный. Дальше будем говорить только о физическом, т.е. о том, как передаются биты между двумя соседними устройствами.

Технология Ethernet — часть богатого наследия исследовательского центра Xerox PARC. Ранние версии Ethernet использовали в качестве среды передачи коаксиальный кабель, но со временем он был полностью вытеснен оптоволокном и витой парой. Однако важно понимать, что применение коаксиального кабеля во многом определило принципы работы Ethernet. Дело в том, что коаксиальный кабель — разделяемая среда передачи. Важная особенность разделяемой среды: ее могут использовать одновременно несколько интерфейсов, но передавать в каждый момент времени должен только один. С помощью коаксиального кабеля можно соединит не только 2 компьютера между собой, но и более двух, без применения активного оборудования. Такая топология называется шина. Однако если хотябы два узла на одной шине начнут одновременно передавать информацию, то их сигналы наложатся друг на друга и приемники других узлов ничего не разберут. Такая ситуация называется коллизией, а часть сети, узлы в которой конкурируют за общую среду передачи — доменом коллизий. Для того чтоб распознать коллизию, передающий узел постоянно наблюдает за сигналов в среде и если собственный передаваемый сигнал отличается от наблюдаемого — фиксируется коллизия. В этом случае все узлы перестают передавать и возобновляют передачу через случайный промежуток времени.

Диаметр коллизионного домена и минимальный размер кадра

Теперь давайте представим, что будет, если в сети, изображенной на рисунке, узлы A и С одновременно начнут передачу, но успеют ее закончить раньше, чем примут сигнал друг друга. Это возможно, при достаточно коротком передаваемом сообщении и достаточно длинном кабеле, ведь как нам известно из школьной программы, скорость распространения любых сигналов в лучшем случае составляет C=3*10

8

м/с. Т.к. каждый из передающих узлов примет встречный сигнал только после того, как уже закончит передавать свое сообщение — факт того, что произошла коллизия не будет установлен ни одним из них, а значит повторной передачи кадров не будет. Зато узел B на входе получит сумму сигналов и не сможет корректно принять ни один из них. Для того, чтоб такой ситуации не произошло необходимо ограничить размер домена коллизий и

минимальный

размер кадра. Не трудно догадаться, что эти величины прямо пропорциональны друг другу. В случае же если объем передаваемой информации не дотягивает до минимального кадра, то его увеличивают за счет специального поля pad, название которого можно перевести как заполнитель.

Таким образом чем больше потенциальный размер сегмента сети, тем больше накладных расходов уходит на передачу порций данных маленького размера. Разработчикам технологии Ethernet пришлось искать золотую середину между двумя этими параметрами, и минимальным размером кадра была установлена величина 64 байта.

Витая пара и дуплексный режим рабты

Витая пара в качестве среды передачи отличается от коаксиального кабеля тем, что может соединять только два узла и использует разделенные среды для передачи информации в разных направлениях. Одна пара используется для передачи (1,2 контакты, как правило оранжевый и бело-оранжевый провода) и одна пара для приема (3,6 контакты, как правило зеленый и бело-зеленый провода). На активном сетевом оборудовании наоборот. Не трудно заметить, что пропущена центральная пара контактов: 4, 5. Эту пару специально оставили свободной, если в ту же розетку вставить RJ11, то он займет как раз свободные контакты. Таким образом можно использовать один кабели и одну розетку, для LAN и, например, телефона. Пары в кабеле выбраны таким образом, чтоб свести к минимуму взаимное влияние сигналов друг на друга и улучшить качество связи. Провода одной пару свиты между собой для того, чтоб влияние внешних помех на оба провода в паре было примерно одинаковым.

Для соединения двух однотипных устройств, к примеру двух компьютеров, используется так называемый

кроссовер-кабель(crossover)

, в котором одна пара соединяет контакты 1,2 одной стороны и 3,6 другой, а вторая наоборот: 3,6 контакты одной стороны и 1,2 другой. Это нужно для того, чтоб соединить приемник с передатчиком, если использовать прямой кабель, то получится приемник-приемник, передатчик-передатчик. Хотя сейчас это имеет значение только если работать с каким-то архаичным оборудованием, т.к. почти всё современное оборудование поддерживает Auto-MDIX — технология позволяющая интерфейсу автоматически определять на какой паре прием, а на какой передача.

Возникает вопрос: откуда берется ограничение на длину сегмента у Ethernet по витой паре, если нет разделяемой среды? Всё дело в том, первые сети построенные на витой паре использовали концентраторы. Концентратор (иначе говоря многовходовый повторитель) — устройство имеющее несколько портов Ethernet и транслирующее полученный пакет во все порты кроме того, с которого этот пакет пришел. Таким образом если концентратор начинал принимать сигналы сразу с двух портов, то он не знал, что транслировать в остальные порты, это была коллизия. То же касалось и первых Ethernet-сетей использующих оптику (10Base-FL).

Зачем же тогда использовать 4х-парный кабель, если из 4х пар используются только две? Резонный вопрос, и вот несколько причин для того, чтобы делать это:

  • 4х-парный кабель механически более надежен чем 2х-парный.
  • 4х-парный кабель не придется менять при переходе на Gigabit Ethernet или 100BaseT4, использующие уже все 4 пары
  • Если перебита одна пара, можно вместо нее использовать свободную и не перекладывать кабель
  • Возможность использовать технологию Power over ethernet

Не смотря на это на практике часто используют 2х-парный кабель, подключают сразу 2 компьютера по одному 4х-парному, либо используют свободные пары для подключения телефона.

Gigabit Ethernet

В отличии от своих предшественников Gigabit Ethernet всегда использует для передачи одновременно все 4 пары. Причем сразу в двух направлениях. Кроме того информация кодируется не двумя уровнями как обычно (0 и 1), а четырьмя (00,01,10,11). Т.е. уровень напряжения в каждый конкретный момент кодирует не один, а сразу два бита. Это сделано для того, чтоб снизить частоту модуляции с 250 МГц до 125 МГц. Кроме того добавлен пятый уровень, для создания избыточности кода. Он делает возможной коррекцию ошибок на приеме. Такой вид кодирования называется пятиуровневым импульсно-амплитудным кодированием (PAM-5). Кроме того, для того, чтоб использовать все пары одновременно для приема и передачи сетевой адаптер вычитает из общего сигнала собственный переданный сигнал, чтоб получить сигнал переданный другой стороной. Таким образом реализуется полнодуплексный режим по одному каналу.

Дальше — больше

10 Gigabit Ethernet уже во всю используется провайдерами, но в SOHO сегменте не применяется, т.к. судя по всему там вполне хватает Gigabit Ethernet. 10GBE качестве среды распространения использует одно- и многомодовое волокно, с или без уплотнением по длине волны, медные кабели с разъемом InfiniBand а так же витую пару в стандарте 10GBASE-T или IEEE 802.3an-2006.

40-гигабитный Ethernet (или 40GbE) и 100-гигабитный Ethernet (или 100GbE). Разработка этих стандартов была закончена в июле 2010 года. В настоящий момент ведущие производители сетевого оборудования, такие как Cisco, Juniper Networks и Huawei уже заняты разработкой и выпуском первых маршрутизаторов поддерживающих эти технологии.

В заключении стоит упомянуть о перспективной технологии Terabit Ethernet. Боб Меткалф, создатель предположил, что технология будет разработана к 2015 году, и так же сказал:

Чтобы реализовать Ethernet 1 ТБит/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое

UPD: Спасибо хабраюзеру Nickel3000, что подсказал, про то что разъем, который я всю жизнь называл RJ45 на самом деле 8P8C.
UPD2:: Спасибо пользователю Wott, что объяснил, почему используются контакты 1,2,3 и 6.

Что такое Ethernet-порт? — Блог веб-программиста

Подробности
июня 02, 2017
Просмотров: 32384

Порт Ethernet — это разъём или гнездо на компьютере, которое позволяет использовать разъем Ethernet. Эти порты необходимы для создания локальной сети. Порт Ethernet, обычно встречается на сетевых устройствах, включая компьютеры, маршрутизаторы, игровые приставки, модемы и телевизоры.

Локальные сети — это система коммуникаций, которая позволяет нескольким устройствам выполнять обмен информацией для совместной работы. Например, в офисе, может быть шесть работников, каждый с их собственным компьютером, к каждому из которых нужно получить доступ к тем же базам данных, программам и внешним устройствам, таким как принтеры и сканеры.
За счет подключения каждого устройства к центральному серверу или концентратору с помощью Ethernet технологии, все устройства будут иметь доступ к той же информации и эффективно “общаться” со всеми другими устройствами в сети.

Порт Ethernet позволяет создавать сети с использованием проводного соединения. Это разъём, который выглядит как большой телефонный разъем, и позволяет вставлять кабель Ethernet. Порты и кабели обычно используются только для подключения устройств на близком расстоянии, например, в том же здании, из-за непрактичности прокладки километров кабелей по всему городу, сотни или тысячи километров кабелей на разных континентах. Устройства, такие как компьютеры и принтеры обычно имеют один порт, что позволяет им подключаться к сети, а сетевые устройства, такие как модемы могут иметь несколько портов, чтобы разрешить подключение нескольких компонентов.

Устройства, не имеющие физический порт можно привязать к сети Ethernet одним из двух способов. Во-первых, многие новые компьютеры имеют встроенную Ethernet-карту, которая позволяет создавать беспроводные сети Ethernet, которые не требуют прокладки кабелей, заменяя беспроводную технологию. Во-вторых, для устройств без сетевой карты Ethernet или выделенного порта, порт иногда может быть создан путем присоединения к Ethernet, или как “ключ” к USB-порту.

Один недостаток физического порта Ethernet является его подверженность повреждениям и сложности ремонта. Важно быть очень осторожным, когда вставляете или вынимаете кабель из порта, так как можно повредить физические элементы порта. Ремонт порта Ethernet, как правило, требует, чтобы прибор был отправлен обратно производителю или в сервис по ремонту электроники, которые могут быть слишком дорогими. Некоторые люди предпочитают просто проигнорировать сломанный порт Ethernet, и покупают сетевую Ethernet карту или подключаются в сеть через USB-порт. Это быстрое решение не всегда может быть возможным, так как не все порты USB на всех устройствах способны работать с помощью Ethernet-адаптера.


Читайте также

 

 

 

 

Что такое Ethernet ?: Полное руководство

Соединения Ethernet отправляют данные между устройствами в глобальной сети (WAN) или локальной сети (LAN). Эти соединения выполняются с использованием физического провода и протокола Ethernet. Протокол определяет, как информация распределяется по Ethernet.

Wi-Fi — не единственный способ предоставить компьютеру доступ в Интернет. Также есть Ethernet. Для использования Ethernet вы должны быть физически подключены к сети.

Ethernet — это технология, которая используется для подключения устройств в локальной сети (LAN) или глобальной сети (WAN). В этом руководстве мы собираемся обсудить основы Ethernet, то, как он работает, и углубимся в назначение кабеля Ethernet. Давайте начнем!

Что такое локальная сеть?

Локальные сети (LAN) обычно используют Ethernet. ЛВС — это тип сети, в которой группа компьютеров совместно использует проводное или беспроводное соединение с сервером в определенной области. ЛВС может состоять из нескольких компьютеров в вашем доме или сотен компьютеров в главном офисе компании.

Дома вы будете использовать локальную сеть для подключения друг к другу различных устройств, подключенных к Интернету. Например, ваш принтер будет подключен к вашему компьютеру через локальную сеть. LAN действует как мост между вашими устройствами, так что вы можете получить к ним доступ через свою сеть.

Что такое Ethernet?

Ethernet позволяет отправлять данные по локальной или глобальной сети. Подключение к сети Ethernet осуществляется с помощью физического кабеля. Соединения Ethernet могут выполняться только между устройствами, находящимися поблизости.

Ethernet обычно используется в сетях, где местоположение является важным фактором. Вот почему Ethernet стал настолько важным в сетях LAN: этот тип сети имеет географические ограничения. Сеть LAN находится в одном месте, будь то библиотека, офис или ваш дом.

Вы, наверное, слышали о термине «вечеринка по локальной сети» в играх. Когда вы настраиваете компьютеры для работы в локальной сети, все они подключаются к одной сети с помощью Ethernet. Это позволяет вам играть на локальном сервере, доступ к которому есть только у вас, потому что все подключены друг к другу.

81% участников заявили, что они почувствовали себя более уверенными в своих перспективах трудоустройства в сфере высоких технологий после посещения учебного лагеря. Попади на буткемп сегодня.

Найдите свой учебный лагерь Match

Средний выпускник учебного лагеря потратил менее шести месяцев на переходную карьеру, от начала учебного лагеря до поиска своей первой работы.

Начните карьеру сегодня же

Если вы пойдете работать администратором сети, кабели Ethernet станут частью вашей повседневной работы. Даже если вы не работаете в сфере технологий, вы, вероятно, будете использовать кабели Ethernet где-нибудь дома.

Почему используется Ethernet?

Подключение к сети Ethernet используется потому, что оно менее уязвимо для сбоев. Беспроводные технологии подвержены проблемам с подключением, особенно когда устройства начинают удаляться от маршрутизатора, к которому они подключены. Ethernet предлагает более стабильное соединение, поскольку существует физическая связь между компьютером и беспроводной сетью.

Ethernet более безопасен, чем беспроводные технологии. Большинство беспроводных подключений к Интернету безопасны, но есть способы ими управлять.Ethernet-соединения должны выполняться с помощью кабелей. Это означает, что злоумышленнику потребуется физический доступ к кабелю, чтобы получить доступ к сети.

Ethernet обеспечивает стабильно высокий уровень производительности. Первоначально Ethernet был способен передавать 10 мегабит в секунду. Только за 90-е это увеличилось в 10 раз. Сегодня соединения Ethernet могут поддерживать соединения со скоростью в несколько десятков гигабит в секунду. По этой причине сейчас часто можно услышать, что люди говорят о «гигабитном Ethernet», который представляет собой очень быстрое соединение Ethernet.

Это преимущество в производительности было даже более значительным, учитывая относительно низкую стоимость Ethernet. В зависимости от приобретаемых вами кабелей стоимость настройки Ethernet в сети может быть очень низкой. Если учесть сумму, которую компании взимают за инструменты беспроводной связи, становится ясно, что во многих случаях Ethernet является более доступным вариантом.

В то время как беспроводная связь становится все более важной, особенно с появлением мобильных устройств, Ethernet никогда не подводил мир.

Каковы ограничения Ethernet?

Это еще не все навороты: у Ethernet есть несколько недостатков.

Найдите свой Bootcamp Match