Domov › Internet › Gigabit Ethernet. Co je Ethernet

Gigabit Ethernet. Co je Ethernet

On a jeho asistent David Boggs vydali brožuru s názvem „Ethernet: Distribuované přepínání paketů pro místní počítačové sítě“.

Výhody použití krouceného párového kabelu přes koaxiální kabel:

Důvodem přechodu na optický kabel byla potřeba zvětšit délku segmentu bez opakovačů.

Metoda řízení přístupu (pro síť zapnutá koaxiální kabel) - vícenásobný přístup se snímáním nosné a detekcí kolize (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), rychlost přenosu dat 10 Mbit/s, velikost paketu od 72 do 1526 bajtů, popsány způsoby kódování dat. Provozní režim je poloduplexní, to znamená, že uzel nemůže současně vysílat a přijímat informace. Počet uzlů v jednom sdíleném síťovém segmentu je omezen na limit 1024 pracovních stanic (specifikace fyzické vrstvy mohou stanovit přísnější omezení, například k tenkému koaxiálnímu segmentu nelze připojit více než 30 pracovních stanic a více než 100 k tlustý koaxiální segment). Síť postavená na jediném sdíleném segmentu se však stává neúčinnou dlouho před dosažením limitu počtu uzlů, a to především kvůli poloduplexnímu režimu provozu.

MAC adresy

Při navrhování standardu Ethernet bylo stanoveno, že každá síťová karta (stejně jako vestavěná síťové rozhraní) musí mít při výrobě naprogramované jedinečné šestibajtové číslo (MAC adresu). Toto číslo se používá k identifikaci odesílatele a příjemce rámce a předpokládá se, že když se v síti objeví nový počítač (nebo jiné zařízení schopné pracovat v síti). správce sítě nemusíte konfigurovat MAC adresu.

Jedinečnosti MAC adres je dosaženo tím, že každý výrobce obdrží od koordinačního výboru registrační autority IEEE rozsah šestnácti milionů (2^24) adres a po vyčerpání přidělených adres může požádat o nový rozsah. Výrobce tedy může být určen třemi nejvýznamnějšími bajty MAC adresy. Existují tabulky, které umožňují určit výrobce podle MAC adresy; konkrétně jsou zahrnuty v programech jako arpalert.

MAC adresa je načtena jednou z ROM při inicializaci síťové karty, následně jsou všechny pakety generovány operačním systémem. Všechny moderní operační systémy umožňují jeho změnu. U Windows, počínaje minimálně Windows 98, se to v registru změnilo. Některé ovladače síťových karet to umožňovaly změnit v nastavení, ale změna funguje naprosto u jakékoli karty.

Před časem, když vám ovladače síťových karet neumožňovaly změnit MAC adresu a alternativní možnosti nebyly příliš známé, někteří poskytovatelé internetu jej používali k identifikaci stroje v síti při účtování provozu. Programy Microsoft Office počínaje Kancelářské verze 97, zaznamenal MAC adresu síťová karta do upravovaného dokumentu jako součást jedinečného identifikátoru GUID. . MAC adresa routeru byla přenesena agentem Mail.Ru na jeho server v čistém textu při přihlášení.

Typy Ethernetu

V závislosti na rychlosti přenosu dat a přenosovém médiu existuje několik technologických možností. Bez ohledu na způsob přenosu stohu síťový protokol a programy fungují stejně téměř ve všech níže uvedených možnostech.

Tato sekce poskytuje stručný popis všechny oficiálně existující odrůdy. Z nějakého důvodu, kromě hlavního standardu, mnoho výrobců doporučuje používat další proprietární média - například optický kabel se používá ke zvýšení vzdálenosti mezi body sítě.

Většina ethernetových karet a dalších zařízení podporuje více přenosových rychlostí, přičemž k dosažení využívá automatické vyjednávání rychlosti a duplexu nejlepší spojení mezi dvěma zařízeními. Pokud automatická detekce nefunguje, rychlost se přizpůsobí partnerovi a aktivuje se poloduplexní přenosový režim. Například přítomnost portu 10/100 Ethernet v zařízení znamená, že může pracovat s technologiemi 10BASE-T a 100BASE-TX a 10/100/1000 Ethernet port podporuje 10BASE-T, 100BASE-TX a 1000BASE- TX standardy.

Rané ethernetové modifikace

Xerox Ethernet- původní technologie, rychlost 3 Mbit/s, existovala ve dvou verzích Verze 1 a Verze 2, formát rámce nejnovější verzi je stále široce používán.
1ŠIROKÉ36- nebyl široce distribuován. Jeden z prvních standardů, který vám umožní pracovat dlouhé vzdálenosti. Použitá širokopásmová modulační technologie podobná technologii používané v kabelových modemech. Jako médium pro přenos dat byl použit koaxiální kabel.
1BASE5- známá také jako StarLAN, byla první modifikací technologie Ethernet k použití kroucený pár. Fungoval rychlostí 1 Mbit/s, ale komerční využití nenašel.

10 Mbit/s Ethernet

10BASE5,IEEE 802.3 (také nazývaný „Fat Ethernet“) je původní vývoj technologie s rychlostí přenosu dat 10 Mbps. Podle raného standardu IEEE používá koaxiální kabel s vlnová impedance 50 Ohm (RG-8), s maximální délkou segmentu 500 metrů.
10BASE2, IEEE 802.3a (nazývaný "Thin Ethernet") - používá kabel RG-58, s maximální délkou segmentu 185 metrů, počítače byly vzájemně propojeny, pro připojení kabelu k síťové kartě je zapotřebí T-konektor a kabel musí mít BNC konektor. Vyžaduje terminátory na každém konci. Po mnoho let byl tento standard hlavním standardem pro technologii Ethernet.
StarLAN 10- První vývoj využívající kroucenou dvojlinku pro přenos dat rychlostí 10 Mbit/s. Později se vyvinul do standardu 10BASE-T.

Přestože je teoreticky možné na jeden kroucený dvoulinkový kabel (segment) připojit více než dvě zařízení pracující v simplexním režimu, u Ethernetu se takové schéma na rozdíl od práce s koaxiálním kabelem nikdy nepoužívá. Proto všechny sítě s kroucenými páry používají hvězdicovou topologii, zatímco sítě koaxiálních kabelů využívají sběrnicovou topologii. Koncovky pro práci přes kroucené dvoulinky jsou zabudovány v každém zařízení a není potřeba používat další externí terminátory v lince.

10BASE-T, IEEE 802.3i - pro přenos dat se používají 4 vodiče krouceného párového kabelu (dva kroucené páry) kategorie 3 nebo kategorie 5. Maximální délka segment 100 metrů.
FOIRL- (zkratka z angličtiny. Optické propojení mezi opakovači ). Základní standard pro technologii Ethernet, využívající pro přenos dat optický kabel. Maximální vzdálenost přenosu dat bez opakovače je 1 km.
10BASE-F, IEEE 802.3j - Základní termín pro rodinu ethernetových standardů 10 Mbit/s využívajících optický kabel na vzdálenost až 2 kilometrů: 10BASE-FL, 10BASE-FB a 10BASE-FP. Z výše uvedených se rozšířil pouze 10BASE-FL.
10BASE-FL(Fibre Link) - Vylepšená verze standardu FOIRL. Zlepšení se týkalo zvýšení délky úseku na 2 km.
10BASE-FB(Fibre Backbone) - V současné době nepoužívaný standard, určený pro spojení opakovačů do páteře.
10BASE-FP(Fiber Passive) - Pasivní hvězdicová topologie, ve které nejsou potřeba opakovače - nebyla nikdy použita.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbit/s)

100BASE-T - obecný termín k označení standardů, které používají kroucený dvoulinkový kabel jako médium pro přenos dat. Délka segmentu až 100 metrů. Zahrnuje standardy 100BASE-TX, 100BASE-T4 a 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u - vývoj standardu 10BASE-T pro použití ve hvězdicových sítích. Je použit kroucený dvoulinkový kabel kategorie 5, ve skutečnosti jsou použity pouze dva nestíněné páry vodičů, podporován duplexní přenos dat, vzdálenost až 100m.
100BASE-T4- standard, který používá kroucený dvoulinkový kabel kategorie 3. Jsou použity všechny čtyři páry vodičů, přenos dat probíhá v polovičním duplexu. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-T2- standard, který používá kroucený pár kabelů kategorie 3. Používají se pouze dva páry vodičů. Podporováno plně duplexní, kdy se signály šíří v opačných směrech podél každého páru. Přenosová rychlost v jednom směru je 50 Mbit/s. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-FX- standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka segmentu je 400 metrů v polovičním duplexu (pro zaručenou detekci kolize) nebo 2 kilometry v plném duplexu.
100BASE-SX- standard využívající vícevidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze velikostí útlumu in optický kabel a výkon vysílače, podle různé materiály od 2 do 10 kilometrů.
100BASE-FX WDM- standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze mírou útlumu v optickém kabelu a výkonem vysílačů. Rozhraní jsou ve dvou typech, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označena buď čísly (vlnová délka) nebo jedním Latinské písmeno A(1310) nebo B(1550). Pouze spárovaná rozhraní mohou pracovat v párech: na jedné straně je vysílač na 1310 nm a na druhé na 1550 nm.

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbit/s)

10 Gigabit Ethernet (Ethernet 10G, 10 Gbps)

Nový standard 10 Gigabit Ethernet zahrnuje sedm standardů fyzických médií pro LAN, MAN a WAN. V současnosti se na něj vztahuje dodatek IEEE 802.3ae a měl by být zahrnut do příští revize standardu IEEE 802.3.

10GBASE-CX4- Technologie 10gigabitového Ethernetu pro krátké vzdálenosti (až 15 metrů), s použitím měděného kabelu CX4 a konektorů InfiniBand.
10GBASE-SR- Technologie 10gigabitového Ethernetu pro krátké vzdálenosti (až 26 nebo 82 metrů, v závislosti na typu kabelu), s použitím multimódového vlákna. Podporuje také vzdálenosti až 300 metrů pomocí nového multimódového vlákna (2000 MHz/km).
10GBASE-LX4- využívá multiplexování vlnových délek pro podporu vzdáleností 240 až 300 metrů přes multimódové vlákno. Podporuje také vzdálenosti až 10 kilometrů při použití jednovidového vlákna.
10GBASE-LR A 10GBASE-ER- tyto normy podporují vzdálenosti až 10 a 40 kilometrů.
10GBASE-SW, 10GBASE-LW A 10GBASE-EW- Tyto normy se používají fyzické rozhraní kompatibilní rychlostí a datovým formátem s rozhraním OC-192/STM-64 SONET/SDH. Jsou podobné standardům 10GBASE-SR, 10GBASE-LR a 10GBASE-ER, protože používají stejné typy kabelů a přenosové vzdálenosti.
10GBASE-T,IEEE 802.3an-2006 - přijata v červnu 2006 po 4 letech vývoje. Používá stíněný kroucený dvoulinkový kabel. Vzdálenosti - až 100 metrů.
10GBASE-KR

Společnost Harting oznámila vytvoření prvního 10gigabitového konektoru RJ-45 na světě, který pro instalaci nevyžaduje nástroje – HARTING RJ Industrial 10G.

40gigabitový a 100gigabitový Ethernet

Jak zjistila skupina 802.3ba, požadavky na šířku pásma pro výpočetní úlohy a síťové základní aplikace rostou různou rychlostí, což určuje potřebu dvou odpovídajících standardů pro příští generace Ethernetu – 40gigabitový Ethernet (nebo 40GbE) a 100gigabitový Ethernet (nebo 100GbE). V současnosti servery, vysoce výkonné výpočetní clustery, blade systémy, SAN a NAS využívají technologie 1GbE a 10GbE, zatímco v letech 2007 a 2008. u těch druhých došlo k výraznému nárůstu.

Vyhlídky

Terabit Ethernet (jak se jednoduše nazývá technologie Ethernet s přenosovou rychlostí 1 TB/s) vešel ve známost v roce 2008 z prohlášení tvůrce Ethernetu Boba Metcalfe na konferenci OFC, který navrhl, že technologie bude vyvinuta do roku 2015, i když bez vyjádření žádné nebo důvěru, protože to bude vyžadovat vyřešení mnoha problémů. Klíčovou technologií, která může posloužit dalšímu růstu dopravy, však podle jeho názoru bude technologie vyvinutá v předchozím desetiletí – DWDM.

„Aby bylo možné realizovat 1 TB/s Ethernet, je třeba překonat mnoho omezení, včetně 1550 nm laserů a 15 GHz modulace. Budoucí síť vyžaduje nová modulační schémata, stejně jako nové optické vlákno, nové lasery, v podstatě vše nové, řekl Metcalfe. - Není také jasné, které architektura sítě bude potřeba k jeho podpoře. Možná, optické sítě budoucnosti bude muset místo křemene používat vakuové jádrové vlákno nebo uhlíková vlákna. Operátoři budou muset implementovat více čistě optických zařízení a optiky volné místo(bez vláken). Bob Metcalf“.

Viz také

Poznámky

Odkazy

Standard IEEE 802.3 2008 (anglicky)
Standard IEEE 802.3 2002 (anglicky)

Ethernet- rodina lokálních síťových technologií
Rychlosti	10 Mbit/s: (10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T) · Rychlý Ethernet · Gigabit Ethernet · 10 Gigabit Ethernet · 100 Gigabit Ethernet · Terabit Ethernet
Generál	IEEE 802.3 · Fyzická vrstva Ethernetu · Autonegociace · Průmyslový Ethernet · Napájení přes Ethernet · EtherType · Ethernet Alliance · Ethernet v první míli
Historický	CSMA/CD · StarLAN · 10ŠIROKÉ36 · 10BASE-FB · 10BASE-FL · 100BaseVG · LattisNet · Ethernet s dlouhým dosahem
Zařízení	Střední závislé rozhraní · MII · GMII · 10 Gigabit Media Independent Interface · XAUI ·

Rychlý Ethernet

IEEE 802.3u

Všechny rozdíly mezi FastEtherNet a EtherNet se soustředí na fyzickou vrstvu. Vrstvy MAC a LLC ve FastEtherNet zůstávají nezměněny.

Pro technologii Rychlý Ethernet rozvinutý různé možnosti fyzické úrovni, lišící se nejen typem kabelu a elektrickými parametry impulsů, jak je tomu u technologie Ethernet 10 Mb/s, ale také způsobem kódování signálu a počtem použitých vodičů v kabelu.
Organizace fyzické vrstvy technologie EtherNet je složitější než klasický Ethernet.

Fyzická vrstva obsahuje tři prvky:

Vyjednávací vrstva je potřebná k tomu, aby vrstva MAC, určená pro rozhraní AUI, mohla pracovat s fyzickou vrstvou přes rozhraní MII
Media Independent Interface (MII) podporuje na médiu nezávislou metodu výměny dat mezi podvrstvou MAC a podvrstvou PHY. Rozhraní MII se nachází mezi podvrstvou MAC a podvrstvami kódování signálu, které jsou ve standardu FastEthernet tři – FX, TX a T4.
Zařízení fyzické vrstvy (PhysicalLayerDevice, PHY) poskytuje kódování dat přicházejících z podvrstvy MAC pro přenos po kabelu určitý typ, synchronizaci dat přenášených po kabelu, jakož i příjem a dekódování dat v uzlu přijímače.

Protože jedním z cílů návrhu bylo zajistit maximální kontinuitu, bylo rozhodnuto zvýšit rychlost snížením bitového intervalu na 10 ns (oproti 100 ns v Ethernetu). Přitom maximálně platný čas Doba obratu signálu byla 2,6 µs, takže maximální průměr segmentu Fast Ethernet je 205 m.

Specifikace fyzických médií Fast Ethernet

100BASE-TX - Použita kroucená dvoulinka kategorie 5, ve skutečnosti jsou použity pouze dva nestíněné páry vodičů, podporován duplexní přenos dat, vzdálenost až 100m.
100BASE-T4 je standard, který používá kroucený dvoulinkový kabel kategorie 3. Jsou použity všechny čtyři páry vodičů, přenos dat probíhá v polovičním duplexu. Maximální délka segmentu je 100 metrů. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-T2 je standard, který používá kroucené dvoulinky kategorie 3. Používají se pouze dva páry vodičů. Plně duplexní je podporován, se signály šířícími se v opačných směrech na každém páru. Přenosová rychlost v jednom směru je 50 Mbit/s. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-SX je standard využívající vícevidové optické vlákno (2 jádra). Maximální délka segmentu je 400 metrů v polovičním duplexu (pro zaručenou detekci kolize) nebo 2000 metrů v plném duplexu.
100BASE-FX je standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze mírou útlumu v optickém kabelu a výkonem vysílačů.
100BASE-FX WDM je standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze mírou útlumu v optickém kabelu a výkonem vysílačů. Rozhraní jsou ve dvou typech, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označena jedním latinským písmenem: T (vysílač 1550 nm, přijímač 1310 nm) nebo R (vysílač 1310 nm, přijímač 1550 nm). Pouze spárovaná rozhraní mohou pracovat v párech: na jedné straně je vysílač na 1310 nm a na druhé na 1550 nm.

Gigabit Ethernet

Hlavní novinkou bylo desetinásobné (oproti Fast Ethernetu) zkrácení doby trvání bitového intervalu – na 1 ns.

Kvůli omezení délky kabelu CSMA/CD by sdílená mediální verze GigabitEtherNet umožňovala pouze délku segmentu 25 m. Pro zvětšení délky segmentu na 200 m bylo změněno následující:

Minimální velikost rámce byla zvýšena z 64 na 512 bajtů;
V souladu s tím je doba obratu zvýšena na 4095 bitové intervaly.

rozhraní GMII. GMII (gigabit media nezávislé rozhraní) zajišťuje interakci mezi MAC vrstvou a fyzickou vrstvou.

Rozhraní GMII je rozšířením rozhraní MII a může podporovat rychlosti 10, 100 a 1000 Mbps. Má samostatný 8bitový přijímač a vysílač a může podporovat poloduplexní i plně duplexní režimy.

Specifikace fyzických médií Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - používá kroucený dvoulinkový kabel kategorie 5e. Všechny 4 páry jsou zapojeny do přenosu dat rychlostí 250 Mbit/s na pár. Je použita metoda kódování PAM5, základní frekvence je 62,5 MHz.
1000BASE-TX, používá oddělený příjem a vysílání (2 páry pro přenos, 2 páry pro příjem, data jsou přenášena na každém páru rychlostí 500 Mbit/s), kabely kategorie 6. Na základě tohoto standardu nebyly vytvořeny prakticky žádné produkty, ačkoli 1000BASE-TX používá jednodušší protokol než standard 1000BASE-T
1000BASE-SX, IEEE 802.3z - standard využívající multimódové optické vlákno. Délka segmentu až 550 metrů.
1000BASE-LX, IEEE 802.3z - standard využívající jednovidové nebo vícevidové optické vlákno. Délka segmentu až 5000 metrů.
1000BASE-LX10, IEEE 802.3ah - standard využívající jednovidové optické vlákno. Dosah signálu bez opakovače je až 10 kilometrů.
1000BASE-CX je standard na krátkou vzdálenost (do 25 metrů) využívající 150ohmový twinaxiální kabel. Nahrazeno standardem 1000BASE-T a již se nepoužívá.
1000BASE-LX WDM je rozšířením standardu LX, umožňující jedním optickým vláknem jednovidového kabelu přenášet signál až na vzdálenost 40 km. Rozhraní jsou ve dvou typech, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označena stejným latinským písmenem T (vysílač 1550 nm, přijímač 1310 nm) nebo R (vysílač 1310 nm, přijímač 1550 nm).
1000BASE-ZX není standardizován, ale je rozšířením standardu LX. Umožňuje přenášet signál na vzdálenost až 80 km přes jednovidové vlákno.
1000BASE-LH (Long Haul) je standard využívající jednovidové optické vlákno. Dosah signálu bez opakovače je až 100 kilometrů.

10gigabitový Ethernet

Struktura fyzického rozhraní je zcela typická, skládá se ze tří úrovní: PCS (Physical Coding Sublayer), zodpovědná za správu přenášených bitových sekvencí, PMA (Physical Medium Attachment) - převod skupiny kódů do sériového bitového toku a zpět, plus synchronizace a PMD (Physical Media Dependent), který převádí bity na optické signály. Tradičně se vyrábějí v částech, které jsou na sobě logicky nezávislé.

Specifikace fyzických médií 10Gigabit Ethernet

10GBASE-SR - 10gigabitová ethernetová technologie pro krátké vzdálenosti (až 300 metrů), využívající multimódové vlákno.
10GBASE-LR a 10GBASE-ER – tyto standardy podporují vzdálenosti až 10 a 40 (80) kilometrů. 10GBASE-LR používá 1310 nm lasery a 10GBASE-ER používá 1550 nm lasery.
10GBASE-LX4—Využívá multiplexování vlnových délek pro podporu vzdáleností 240 až 300 metrů přes vícevidové vlákno, IEEE 802.3 Clause 48 PCS a hrubozrnnou technologii WDM. Tato specifikace umožňuje podporu dvou typů optických vláken. Při použití vícevidového optického vlákna může délka úseku dosáhnout až 300 m při rychlosti 10 Gbit/s a při použití jednovidového optického vlákna se vzdálenost zvětší až na 10 kilometrů. Toho je dosaženo použitím 4 laserových zdrojů pracujících na jedinečných vlnových délkách v rozsahu 1300 nm.
10GBASE-LRM (Long Reach Multimode), také známý jako IEEE 802.3aq, používá IEEE 802.3 Clause 49 64B/66BPCS a 1310 nm laserové zářiče. Poskytuje přenos dat pomocí multimódového optického kabelu rychlostí 10,3125 Gbps. 10GBASE-LRM podporuje vzdálenosti 220 metrů při použití vícevidového optického kabelu
10GBASE-ZR. Někteří výrobci vytvořili vyměnitelná rozhraní pro provoz na vzdálenost až 80 km. Protože tato zařízení nejsou definována standardem IEEE 802.3ae, výrobci vytvořili vlastní specifikaci 10GBASE-ZR, popsanou ve specifikaci OC-192/STM-64 SDH/SONET.

Fast Ethernet a Gigabit Ethernet jsou zvoleny jako technologie pro budování lokálních kancelářských sítí.

Ethernet (Ethernet, z latiny aether - ether) je paketová technologie počítačových sítí.

definují standardy Ethernet drátová připojení A elektrické signály na fyzické vrstvě, formátu paketů a protokolech řízení přístupu k médiím - na vrstvě datového spojení modelu OSI. Ethernet je primárně popsán standardy IEEE Group 802.3. Ethernet se stal nejběžnější LAN technologií v polovině 90. let a vytlačil technologie jako Arcnet, FDDI a Token ring.

Standard prvních verzí (Ethernet v1.0 a Ethernet v2.0) naznačoval, že jako přenosové médium byl použit koaxiální kabel, později bylo možné použít kroucenou dvojlinku a optický kabel. Metoda řízení přístupu - vícenásobný přístup s rozpoznáváním nosné a detekcí kolize, rychlost přenosu dat 10 Mbit/s, velikost paketu od 72 do 1526 bajtů, jsou popsány způsoby kódování dat. Počet uzlů v jednom sdíleném síťovém segmentu je omezen na limit 1024 pracovních stanic (specifikace fyzické vrstvy mohou stanovit přísnější omezení, například k tenkému koaxiálnímu segmentu nelze připojit více než 30 pracovních stanic a více než 100 k tlustý koaxiální segment). Síť postavená na jediném sdíleném segmentu se však stává neefektivní dlouho před dosažením limitu počtu uzlů.

V roce 1995 byl přijat standard IEEE 802.3u Fast Ethernet s rychlostí 100 Mbps a později byl přijat standard IEEE 802.3z Gigabit Ethernet s rychlostí 1000 Mbps. Nyní je možné pracovat v plně duplexním režimu.

V závislosti na rychlosti přenosu dat a přenosovém médiu existuje několik technologických možností. Bez ohledu na způsob přenosu funguje zásobník síťových protokolů a programy téměř ve všech variantách stejně.

Rychlý Ethernet (100 Mbit/s) ()

100BASE-T -- Obecný termín pro jeden ze tří ethernetových standardů 100 Mbit/s, používající kroucenou dvojlinku jako médium pro přenos dat. Délka segmentu až 200-250 metrů. Obsahuje 100BASE-TX, 100BASE-T4 a 100BASE-T2.

100BASE-TX, IEEE 802.3u -- Vývoj technologie 10BASE-T, je použita hvězdicová topologie, je použit kroucený kabel kategorie 5, který ve skutečnosti používá 2 páry vodičů, maximální rychlost přenosu dat je 100 Mbit/s .

100BASE-T4 -- 100 Mbps ethernet přes kabel Cat-3. Zapojeny jsou všechny 4 dvojice. Nyní se prakticky nepoužívá. Přenos dat probíhá v poloduplexním režimu.

100BASE-T2 -- Nepoužito. 100 Mb/s ethernet přes kabel kategorie 3. Použité jsou pouze 2 páry. Je podporován plně duplexní přenosový režim, kdy se signály šíří v opačných směrech na každém páru. Přenosová rychlost v jednom směru je 50 Mbit/s.

100BASE-FX -- 100 Mbps ethernet přes optický kabel. Maximální délka segmentu je 400 metrů v poloduplexním režimu (pro zaručenou detekci kolizí) nebo 2 kilometry v plně duplexním režimu přes multimódové optické vlákno a až 32 kilometrů přes singlemode.

Gigabit Ethernet

1000BASE-T, IEEE 802.3ab -- standard Ethernet 1 Gbps. Používá se kroucený dvoulinkový kabel kategorie 5e nebo kategorie 6 Všechny 4 páry jsou zapojeny do přenosu dat. Rychlost přenosu dat je 250 Mbit/s přes jeden pár.

1000BASE-TX, standard Ethernet 1 Gb/s pouze s kroucenou dvojlinkou kategorie 6. Prakticky se nepoužívá.

1000Base-X je obecný termín pro technologii Gigabit Ethernet, která se používá optický kabel, zahrnuje 1000BASE-SX, 1000BASE-LX a 1000BASE-CX.

1000BASE-SX, IEEE 802.3z -- technologie Ethernet 1 Gbit/s, využívá multimódové vlákno, dosah přenosu signálu bez opakovače je až 550 metrů.

1000BASE-LX, IEEE 802.3z -- technologie Ethernet 1 Gbit/s, využívá multimódové vlákno, dosah přenosu signálu bez opakovače je až 550 metrů. Optimalizováno pro dlouhé vzdálenosti pomocí jednovidového vlákna (až 10 kilometrů).

1000BASE-CX -- Technologie Gigabit Ethernet pro krátké vzdálenosti (do 25 metrů), používá speciální měděný kabel (Shielded Twisted Pair (STP)) s charakteristickou impedancí 150 Ohmů. Nahrazeno standardem 1000BASE-T a již se nepoužívá.

1000BASE-LH (Long Haul) -- Technologie Ethernet 1 Gbit/s, využívá jednovidový optický kabel, dosah přenosu signálu bez opakovače je až 100 kilometrů.

Technologie VPN (Virtual Private Network) dnes získala univerzální uznání a každý správce považuje za svou povinnost organizovat kanály VPN pro zaměstnance pracující mimo kancelář.

VPN je kombinace jednotlivých strojů nebo lokálních sítí ve virtuální síti, která zajišťuje integritu a bezpečnost přenášených dat. Má vlastnosti vyhrazené privátní sítě a umožňuje přenášet data mezi dvěma počítači prostřednictvím mezilehlé sítě (internetu), jako je internet.

VPN má oproti jiným metodám řadu ekonomických výhod vzdálený přístup. Za prvé, uživatelé mají přístup firemní síť aniž byste s ním navazovali vytáčené připojení, čímž odpadá nutnost používat modemy. Za druhé, můžete se obejít bez vyhrazených linek.

Díky přístupu k internetu se každý uživatel může snadno připojit k síti své firemní kanceláře. Je třeba poznamenat, že veřejná dostupnost dat vůbec neznamená, že jsou nejisté. Systém Zabezpečení VPN- to je brnění, které chrání všechno firemní informace před neoprávněným přístupem. Za prvé, informace jsou přenášeny v šifrované podobě. Přijatá data může číst pouze vlastník šifrovacího klíče. Nejčastěji používaným šifrovacím algoritmem je Triple DES, který poskytuje trojité šifrování (168 bitů) pomocí tří různých klíčů.

Autentizace zahrnuje ověření integrity dat a identifikaci uživatelů zapojených do VPN. První zaručuje, že data dorazí k příjemci přesně v té podobě, v jaké byla odeslána. Nejoblíbenějšími algoritmy kontroly integrity dat jsou MD5 a SHA1. Dále systém zkontroluje, zda nedošlo ke změně dat při pohybu po sítích, omylem nebo úmyslně. Budování VPN tedy zahrnuje vytvoření bezpečného neoprávněný přístup tunely mezi více lokálními sítěmi nebo vzdálenými uživateli.

Pro budování VPN Na obou koncích komunikační linky je nutné mít programy pro šifrování odchozího a dešifrování příchozího provozu. Mohou běžet jak na specializovaných hardwarových zařízeních, tak na počítačích s operačními systémy jako Windows, Linux nebo NetWare.

Kontrola přístupu, ověřování a šifrování - podstatné prvky zabezpečené připojení.

Základy tunelování

Tunelování neboli zapouzdření je způsob přenosu užitečných informací prostřednictvím mezilehlé sítě. Tyto informace mohou být rámce (nebo pakety) jiného protokolu. Při zapouzdření se rámec nepřenáší ve formě generované odesílajícím uzlem, ale je opatřen přídavnou hlavičkou obsahující směrovací informace, které umožňují zapouzdřeným paketům procházet mezilehlou sítí (Internet). Na konci tunelu jsou rámce de-zapouzdřeny a přeneseny do příjemce.

Tento proces (včetně zapouzdření a přenosu paketů) je tunelování. Logická cesta pro zapouzdřené pakety, které cestují přes tranzitní síť, se nazývá tunel.

VPN funguje na základě protokolu PPP (Point-to-Point Protocol). protokol PPP určené pro přenos dat po telefonních linkách a vyhrazených spojeních typu point-to-point. PPP zapouzdřuje pakety IP, IPX a NetBIOS PPP rámy a přenáší je přes kanál typu point-to-point. PPP mohou používat směrovače připojené vyhrazeným okruhem nebo klient a server RAS připojený vytáčeným připojením.

Hlavní složky PPP:

Encapsulation - poskytuje multiplexování několika transportních protokolů přes jeden kanál;

Protokol LCP - PPP definuje flexibilní LCP pro instalaci, konfiguraci a testování komunikačního kanálu. LCP vyjednává formát zapouzdření, velikost paketu, parametry nastavení a přerušení připojení a parametry ověřování. PAP, CHAP atd. lze použít jako ověřovací protokoly;

Protokoly pro správu sítě – poskytují specifické konfigurační parametry pro odpovídající transportní protokoly. Například IPCP je protokol pro řízení IP.

Formovat VPN tunely se používají protokoly PPTP, L2TP, IPsec, IP-IP.

Protokol PPTP – umožňuje zapouzdřit provoz IP, IPX a NetBEUI do hlaviček IP pro přenos přes síť IP, jako je internet.

Protokol L2TP – umožňuje šifrovat a přenášet IP provoz pomocí jakýchkoli protokolů, které podporují režim doručování datagramů z bodu do bodu. Patří sem například internetový protokol, přenos rámců a režim asynchronního přenosu (ATM).

Protokol IPsec – umožňuje šifrování a zapouzdření užitečné informace IP protokol do IP hlaviček pro přenos po IP sítích.

IP-IP Protocol – IP datagram je zapouzdřen pomocí další IP hlavičky. Hlavním účelem IP-IP je tunelovat multicastový provoz v částech sítě, které nepodporují multicastové směrování.

Pro technickou implementaci VPN, navíc ke standardu síťová zařízení budete potřebovat bránu VPN, která provádí všechny funkce vytváření tunelů, ochranu informací, řízení provozu a často funkce centralizované správy.

Jako protokol transportní vrstva Bude použit protokol TCP.

TCP protokol interaguje na jedné straně s uživatelem resp aplikačního programu, a na druhou stranu s protokolem více nízká úroveň, jako je internetový protokol.

Rozhraní mezi procesem aplikace a protokolem se skládá ze sady volání, která jsou podobná volání operační systém, poskytnutý procesu aplikace pro správu souborů. Například v tomto případě existují výzvy k otevření a uzavření spojení a k odesílání a přijímání dat o navázaných spojeních.

Rozhraní mezi TCP a protokoly nižší vrstvy je mnohem méně specifikováno, kromě toho, že musí existovat nějaký mechanismus, kterým mohou obě vrstvy spolu asynchronně komunikovat. Obvykle se má za to, že protokol nižší úroveň sady toto rozhraní. Protokol TCP je navržen tak, aby fungoval v široké škále mezisíťových prostředí. Protokol TCP je schopen přenášet nepřetržité proudy oktetů mezi svými klienty v obou směrech a sbalit řadu oktetů do segmentů pro přenos přes internetové systémy. V obecný případ Protokol TCP rozhoduje podle svého uvážení, kdy zablokovat a přenést data.

Protokol TCP chrání před poškozením dat, ztrátou, duplikací a nestandardním příjmem způsobeným internetovým komunikačním systémem. Toho je dosaženo přiřazením postupného čísla každému přenášenému oktetu a také vyžadováním potvrzení (ACK) od TCP programy přijímání dat. Poškození se zaznamenává přičtením ke každému přenášenému segmentu kontrolní součet, kontrola při převzetí a následné odstranění vadných segmentů.

Chcete-li umožnit použití mnoha procesů současně na jednom počítači komunikační schopnosti úroveň TCP, protokol TCP poskytuje sadu adres nebo portů na každém hostitelském počítači. Spolu s adresami sítí a hostitelských počítačů na úrovni internetové komunikace tvoří zásuvku.

Každé připojení je jednoznačně identifikováno dvojicí zásuvek. Jakákoli zásuvka tak může být použita v mnoha připojeních současně.

Přiřazení portů a procesů provádí každý hostitelský počítač nezávisle. Ukázalo se však, že je užitečné přidružit často používané procesy (jako je „logger“ nebo služba sdílení času) s pevnými, zdokumentovanými sokety.

Tuto službu lze později používat prostřednictvím známých adres. Nastavení a konfigurace adres portů pro jiné procesy může zahrnovat dynamičtější mechanismy.

Výše popsané mechanismy řízení toku a platnosti vyžadují, aby programy TCP inicializovaly a udržovaly určité informace o stavu pro každý datový tok. Sada takových informací, včetně soketů, čísel fronty, velikosti oken, se nazývá připojení. Každé připojení je jednoznačně identifikováno dvojicí zásuvek na obou koncích.

Pokud si dva procesy přejí vyměňovat informace, musí příslušné TCP programy nejprve navázat spojení (inicializovat stavové informace na každé straně). Jakmile je výměna informací dokončena, musí být připojení ukončeno nebo uzavřeno, aby se uvolnily zdroje pro sdílení s ostatními uživateli.

Ethernet ([ˈiːθərˌnɛt] z anglického ether [ˈiːθər] „ether“) je technologie paketového přenosu dat primárně pro lokální počítačové sítě.

Ethernetové standardy definují drátová připojení a elektrické signály na fyzické vrstvě, formáty rámců a protokoly řízení přístupu k médiím na vrstvě datového spojení modelu OSI. Ethernet je primárně popsán standardy IEEE group 802.3. Ethernet se stal nejběžnější LAN technologií v polovině 90. let minulého století a vytlačil takové zastaralé technologie jako Arcnet, FDDI a Token ring.

Nejběžnější formát rámce Ethernet II

10 Mbit/s Ethernet

§ 10BASE5, IEEE 802.3 (také nazývaný "Thick Ethernet") - počáteční vývoj technologie s rychlostí přenosu dat 10 Mbps. Podle raného standardu IEEE používá 50 ohmový koaxiální kabel (RG-8) s maximální délkou segmentu 500 metrů.

§ 10BASE2, IEEE 802.3a (nazývaný "Thin Ethernet") - používá kabel RG-58, s maximální délkou segmentu 185 metrů, počítače byly vzájemně propojeny, pro připojení kabelu k síťové kartě je potřeba T-konektor a na konektoru kabelu musí být BNC. Vyžaduje terminátory na každém konci. Po mnoho let byl tento standard hlavním standardem pro technologii Ethernet.

§ StarLAN 10 - První vývoj využívající kroucenou dvojlinku pro přenos dat rychlostí 10 Mbit/s. Později se vyvinul do standardu 10BASE-T.

§ 10BASE-T, IEEE 802.3i - Pro přenos dat se používají 4 vodiče krouceného párového kabelu (dva kroucené páry) kategorie-3 nebo kategorie-5. Maximální délka segmentu je 100 metrů.

§ FOIRL - (zkratka pro Fiber-optic inter-repeater link). Základní standard pro technologii Ethernet, využívající pro přenos dat optický kabel. Maximální vzdálenost přenosu dat bez opakovače je 1 km.

§ 10BASE-F, IEEE 802.3j – Základní termín pro rodinu ethernetových standardů 10 Mbit/s využívajících optický kabel na vzdálenost až 2 kilometrů: 10BASE-FL, 10BASE-FB a 10BASE-FP. Z výše uvedených se rozšířil pouze 10BASE-FL.

§ 10BASE-FL (Fibre Link) – Vylepšená verze standardu FOIRL. Zlepšení se týkalo zvýšení délky úseku na 2 km.

§ 10BASE-FB (Fiber Backbone) - V současnosti nevyužívaný standard, určený pro spojení opakovačů do páteře.

§ 10BASE-FP (Fibre Passive) – Pasivní hvězdicová topologie, ve které nejsou opakovače potřeba – nikdy se nepoužívá.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbit/s)

§ 100BASE-T je obecný termín pro normy, které používají kroucené dvoulinky jako médium pro přenos dat. Délka segmentu až 100 metrů. Zahrnuje standardy 100BASE-TX, 100BASE-T4 a 100BASE-T2.

§ 100BASE-TX, IEEE 802.3u - vývoj standardu 10BASE-T pro použití v sítích s hvězdicovou topologií. Je použit kroucený dvoulinkový kabel kategorie 5, ve skutečnosti jsou použity pouze dva nestíněné páry vodičů, podporován duplexní přenos dat, vzdálenost až 100m.

§ 100BASE-T4 - standard, který používá kroucený dvoulinkový kabel kategorie 3. Jsou použity všechny čtyři páry vodičů, přenos dat probíhá v polovičním duplexu. Prakticky nepoužívaný.

§ 100BASE-T2 je standard, který používá kroucené dvoulinky kategorie 3. Používají se pouze dva páry vodičů. Plně duplexní je podporován, přičemž signály putují v opačných směrech na každém páru. Přenosová rychlost v jednom směru je 50 Mbit/s. Prakticky nepoužívaný.

§ 100BASE-SX je standard využívající multimódové vlákno. Maximální délka segmentu je 400 metrů v polovičním duplexu (pro zaručenou detekci kolize) nebo 2 kilometry v plném duplexu.

§ 100BASE-FX - standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze velikostí útlumu v optickém kabelu a výkonem vysílačů, podle různých materiálů od 2 do 10 kilometrů.

§ 100BASE-FX WDM je standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je omezena pouze mírou útlumu v optickém kabelu a výkonem vysílačů. Rozhraní jsou ve dvou typech, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označena buď čísly (vlnová délka) nebo jedním latinským písmenem A (1310) nebo B (1550). Pouze spárovaná rozhraní mohou pracovat v párech: na jedné straně je vysílač na 1310 nm a na druhé na 1550 nm.

Gigabit Ethernet(Gigabitový Ethernet, 1 Gbit/s)

§ 1000BASE-T, IEEE 802.3ab – standard používající kroucenou dvojlinku kategorie 5e. Na přenosu dat se podílejí 4 páry. Rychlost přenosu dat - 250 Mbit/s přes jeden pár. Je použita metoda kódování PAM5, základní frekvence je 62,5 MHz. Vzdálenost až 100 metrů

§ 1000BASE-TX byl vytvořen Asociací telekomunikačního průmyslu (TIA) a publikován v březnu 2001 jako „Specifikace fyzické vrstvy pro 1000 Mb/s duplexní ethernetové (1000BASE-TX) vyvážené kabelové systémy kategorie 6 (ANSI/TIA/ EIA-854 -2001) (anglicky: “A Full Duplex Ethernet Specification for 1000 Mbit/s (1000BASE-TX) Operating over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)”). Standard používá samostatný transceiver (jeden pár v každém směru), což výrazně zjednodušuje konstrukci zařízení transceiveru. Dalším podstatným rozdílem 1000BASE-TX je absence obvodu pro kompenzaci digitálního rušení a zpětného šumu, v důsledku čehož je složitost, spotřeba a cena procesorů nižší než u standardních procesorů 1000BASE-T. Ale v důsledku toho pro stabilní provoz Tato technologie vyžaduje kabelový systém vysoká kvalita, takže 1000BASE-TX může používat pouze kabel kategorie 6. Na základě tohoto standardu nebyly vytvořeny téměř žádné produkty, ačkoli 1000BASE-TX používá jednodušší protokol než standard 1000BASE-T a může tedy používat jednodušší elektroniku.

§ 1000BASE-X je obecný termín pro standardy se zásuvnými GBIC nebo SFP transceivery.

§ 1000BASE-SX, IEEE 802.3z – standard využívající multimódové vlákno. Dosah přenosu signálu bez opakovače je až 550 metrů.

§ 1000BASE-LX, IEEE 802.3z – standard využívající jednovidové vlákno. Dosah signálu bez opakovače závisí pouze na typu použitých transceiverů a zpravidla se pohybuje od 5 do 50 kilometrů.

§ 1000BASE-CX - standard pro krátké vzdálenosti (do 25 metrů), s použitím twinaxiálního kabelu s charakteristickou impedancí 75 Ohmů (každý ze dvou vlnovodů). Nahrazeno standardem 1000BASE-T a již se nepoužívá.

§ 1000BASE-LH (Long Haul) - standard využívající jednovidové vlákno. Dosah signálu bez opakovače je až 100 kilometrů.

Token Ring.

Token Ring – lokální technologie počítačová síť(LAN) vyzvání s protokolem „token access“. místní síť, který se nachází na vrstvě datového spojení (DLL) modelu OSI. Využívá speciální tříbajtový rámec nazývaný marker, který se pohybuje po prstenci. Držení markeru dává vlastníkovi právo přenášet informace na médiu. Prstencové rámce pro přístup k tokenům se pohybují ve smyčce.

Stanice v místní síti (LAN) Token ring jsou logicky organizovány v kruhové topologii s daty přenášenými sekvenčně z jedné kruhové stanice do druhé s řídicím tokenem obíhajícím kolem kontrolního přístupového kruhu. Tento mechanismus předávání tokenů sdílí ARCNET, sběrnice tokenů a FDDI a má teoretické výhody oproti stochastickému CSMA/CD Ethernetu.

Token Ring a IEEE 802.5 jsou hlavními příklady sítí předávání tokenů. Sítě procházející tokeny přesouvají po síti malý blok dat nazývaný token. Držení tohoto tokenu zaručuje právo na převod. Pokud uzel přijímající token nemá informace k odeslání, jednoduše předá token dalšímu koncovému bodu. Každá stanice může držet značku po určitou maximální dobu (výchozí - 10 ms).

Tato technologie nabízí řešení problému kolizí, které vznikají při provozu lokální sítě. V technologii Ethernet k takovým kolizím dochází, když jsou informace současně přenášeny několika pracovními stanicemi umístěnými ve stejném segmentu, tj. fyzický kanál data.

Pokud má stanice držící token informace k přenosu, zachytí token, změní jeden jeho bit (což má za následek, že se z tokenu stane sekvence „začátek datového bloku“), doplní jej informacemi, které chce přenést, a odešle informace k další vyzváněcí síti stanice. Když kolem kruhu obíhá blok informací, v síti není žádný token (pokud kruh neposkytuje předčasné uvolnění tokenu), takže ostatní stanice, které si přejí vysílat informace, jsou nuceny čekat. V sítích Token Ring tedy nemůže docházet ke kolizím. Pokud je zajištěno předčasné uvolnění tokenu, může být po dokončení přenosu datového bloku uvolněn nový token.

Informační blok obíhá po kruhu, dokud nedosáhne zamýšlené cílové stanice, která zkopíruje informace pro další zpracování. Informační blok dále obíhá kolem prstence; je trvale smazán po dosažení stanice, která blok odeslala. Vysílající stanice může zkontrolovat vrácený blok, aby se ujistil, že byl prohlédnut a poté zkopírován cílovou stanicí.

FDDI (Fibre Distributed Data Interface) je standard pro přenos dat v lokální síti natažené na vzdálenost až 200 kilometrů. Standard je založen na protokolu Token Ring. Síť FDDI je kromě své rozsáhlé oblasti schopna podporovat několik tisíc uživatelů.

Jako médium přenosu dat pro FDDI se doporučuje použít optický kabel, ale lze použít i měděný kabel, v tomto případě se používá zkratka CDDI (Copper Distributed Data Interface). Topologie využívá schéma dvojitého kruhu, přičemž data cirkulují v kruzích různé směry. Jeden prsten je považován za hlavní, přes něj je přenášena informace v normálním stavu; druhý je pomocný, přes něj se přenášejí data v případě přerušení prvního zazvonění. Pro ovládání stavu prstenu se používá síťový token, jako v technologii Token Ring.

Protože taková duplikace zvyšuje spolehlivost systému, je tento standard úspěšně používán v dálkových komunikačních kanálech.

32. Mechanismy CSMA/CD

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - vícenásobný přístup s kontrolou nosiče a detekcí kolize) - technologie (802.3) vícenásobného přístupu ke společnému přenosovému médiu v místním počítačová síť s kontrolou kolize. CSMA/CD označuje decentralizované náhodné (přesněji kvazináhodné) metody. Používá se jak v běžných sítích typu Ethernet, tak ve vysokorychlostních sítích (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).

Pokud během přenosu rámce pracovní stanice detekuje jiný signál zabírající přenosové médium, zastaví přenos, odešle signál zaseknutí a čeká po náhodnou dobu (známou jako "zpoždění zpětného chodu" a zjištěné pomocí zkráceného binárního exponenciálního backoff algoritmu), než znovu odešle rámec.

Detekce kolize se používá ke zlepšení výkonu CSMA přerušením přenosu okamžitě po zjištění kolize a snížením pravděpodobnosti druhé kolize během opakovaného přenosu.

Metody detekce kolize závisí na použitém zařízení, ale na elektrických sběrnicích, jako je Ethernet, lze kolize detekovat porovnáním přenášených a přijatých informací. Pokud se liší, pak jiný přenos překryje aktuální (došlo ke kolizi) a přenos je okamžitě přerušen. Je odeslán signál rušení, který způsobí, že všechny vysílače zpozdí přenos o náhodnou dobu, čímž se sníží pravděpodobnost kolize během opakování.

Ethernet je klasickým příkladem CSMA/CD protokolu.

Související informace.

Ethernet (čte se Ethernet, z lat. aether - ether) - paketová technologie pro přenos dat převážně lokálních
.

Ethernetové standardy definují kabelová připojení a elektrické signály na fyzické vrstvě, formátu
rámce a protokoly řízení přístupu k médiím - na vrstvě datového spojení modelu OSI. Ethernet většinou
popsané standardy IEEE skupiny 802.3. Ethernet se stal nejběžnější technologií LAN uprostřed
90. let minulého století vytlačila zastaralé technologie jako Arcnet, FDDI a Token ring.

Historie stvoření

Technologie Ethernet byla vyvinuta spolu s mnoha ranými projekty Xerox PARC.
Obecně se uznává, že Ethernet byl vynalezen 22. května 1973, kdy Robert Metcalfe
napsal zprávu pro vedoucího PARC o potenciálu technologie Ethernet. Ale zákonné právo na
Metcalf dostal technologii o několik let později. V roce 1976 on a jeho asistent David Boggs
vydal brožuru s názvem "Ethernet: Distribuované přepínání paketů pro místní počítačové sítě."

Metcalfe opustil Xerox v roce 1979 a založil 3Com, aby prodával počítače a místní počítače
počítačové sítě (LAN). Podařilo se mu přesvědčit DEC, Intel a Xerox ke spolupráci a vývoji
Ethernet standard (DIX). Tato norma byla poprvé publikována 30. září 1980. Začal
soutěží se dvěma hlavními proprietárními technologiemi: token ring a ARCNET – které byly brzy pohřbeny pod valícími se vlnami ethernetových produktů. V tomto procesu se 3Com stal dominantní společností v oboru.

Technologie

Standard prvních verzí (Ethernet v1.0 a Ethernet v2.0) to označuje jako přenosové médium
používá se koaxiální kabel, později bylo možné použít kroucenou dvojlinku a optický
kabel.

Důvody pro přechod byly:

možnost práce v duplexním režimu;
nízké náklady na kroucený dvoulinkový kabel;
více vysoká spolehlivost sítě v případě poruchy kabelu;
větší odolnost proti šumu při použití diferenciálního signálu;
schopnost napájet uzly s nízkou spotřebou přes kabel, například IP telefony (Power over Ethernet, standard POE);
chybějící galvanické spojení (tok proudu) mezi uzly sítě. Při použití koaxiálního kabelu v ruských podmínkách, kde zpravidla neexistuje žádné uzemnění počítačů, bylo použití koaxiálního kabelu často doprovázeno poruchou síťových karet a někdy dokonce úplným „vyhořením“ systémové jednotky. .

Důvodem přechodu na optický kabel byla potřeba zvětšit délku segmentu bez opakovačů.

Metoda řízení přístupu (pro síť zapnutou) - vícenásobný přístup s rozpoznáváním operátora a
detekce kolize (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), přenosová rychlost
data 10 Mbit/s, velikost paketu od 72 do 1526 bytů, popsány jsou způsoby kódování dat. Provozní režim
poloviční duplex, to znamená, že uzel nemůže současně vysílat a přijímat informace. Počet uzlů v
jeden sdílený segment sítě je omezen na 1024 pracovních stanic (specifikace
fyzická vrstva může zavést přísnější omezení, například na tenký koaxiální segment
nelze připojit více než 30 pracovních stanic a k tlustému koaxiálnímu segmentu nelze připojit více než 100). Však
síť postavená na jednom sdíleném segmentu se stává neefektivní dlouho před dosažením
omezení počtu uzlů, zejména kvůli poloduplexnímu režimu provozu.

V roce 1995 byl přijat standard IEEE 802.3u Fast Ethernet s rychlostí 100 Mbit/s a bylo možné
pracovat v plně duplexním režimu. V roce 1997 byl rychle přijat standard IEEE 802.3z Gigabit Ethernet
1000 Mbit/s pro přenos přes optické vlákno a o další dva roky později pro přenos přes kroucenou dvoulinku.

Typy Ethernetu

V závislosti na rychlosti přenosu dat a přenosovém médiu existuje několik technologických možností.
Bez ohledu na způsob přenosu funguje zásobník síťových protokolů a programy téměř ve všech stejně
všechny níže uvedené možnosti.

Většina ethernetových karet a dalších zařízení podporuje více přenosových rychlostí,
pomocí automatického vyjednávání rychlosti a duplexu k dosažení toho nejlepšího
spojení mezi dvěma zařízeními. Pokud autodetekce nefunguje, rychlost se přizpůsobí
partnera a aktivuje se poloduplexní přenosový režim. Například přítomnost ethernetového portu v zařízení
10/100 znamená, že s ním můžete pracovat pomocí technologií 10BASE-T a 100BASE-TX a port
Ethernet 10/100/1000 - podporuje standardy 10BASE-T, 100BASE-TX a 1000BASE-T.
Rané ethernetové modifikace

Xerox Ethernet - původní technologie, rychlost 3Mbit/s, existovala ve dvou verzích Verze 1 a Verze 2, formát rámce nejnovější verze je stále hojně používán.
10BROAD36 - není široce používán. Jeden z prvních standardů umožňující práci na velké vzdálenosti. Použitá technologie širokopásmová modulace, podobný tomu použitému
PROTI kabelové modemy. Jako médium pro přenos dat byl použit koaxiální kabel.
1BASE5 - také známý jako StarLAN, byl první modifikací technologie Ethernet pro použití kroucené dvoulinky. Fungoval rychlostí 1 Mbit/s, ale komerční využití nenašel.

10 Mbit/s Ethernet

10BASE5, IEEE 802.3 (také nazývaný "Thick Ethernet") - počáteční vývoj technologie s rychlostí přenosu dat 10 Mbps. Podle raného standardu IEEE používá 50 ohmový koaxiální kabel (RG-8) s maximální délkou segmentu 500 metrů.
10BASE2, IEEE 802.3a (nazývaný "Thin Ethernet") - používá kabel RG-58 s maximální délkou segmentu 185 metrů, počítače propojené mezi sebou pro připojení kabelu k síti
karta potřebuje T-konektor a kabel musí mít BNC konektor. Vyžaduje terminátory na každém
konec. Po mnoho let byl tento standard hlavním standardem pro technologii Ethernet.
StarLAN 10 - První vývoj, který používá kroucené dvoulinky pro přenos dat rychlostí 10 Mbit/s.

Později se vyvinul do standardu 10BASE-T.

Navzdory skutečnosti, že je teoreticky možné připojit více než jeden kroucený dvoulinkový kabel (segment)
dvě zařízení pracující v simplexním režimu, takové schéma se pro Ethernet nikdy nepoužívá, v
rozdíl oproti práci s . Proto všechny sítě s kroucenými páry používají hvězdicovou topologii,
zatímco koaxiální kabelové sítě jsou postaveny na „sběrnicové“ topologii. Terminátory pro práci na
kroucené dvoulinky jsou zabudovány do každého zařízení a není nutné používat další externí zakončení linky.

10BASE-T, IEEE 802.3i - Pro přenos dat se používají 4 vodiče krouceného párového kabelu (dva kroucené páry) kategorie-3 nebo kategorie-5. Maximální délka segmentu je 100 metrů.
FOIRL - (zkratka pro Fiber-optic inter-repeater link). Základní standard pro technologii Ethernet, využívající pro přenos dat optický kabel. Maximální vzdálenost přenosu dat bez opakovače je 1 km.
10BASE-F, IEEE 802.3j – hlavní termín pro rodinu ethernetových standardů 10 Mbit/s využívajících optický kabel na vzdálenost až 2 kilometrů: 10BASE-FL, 10BASE-FB a 10BASE-FP. Z výše uvedených se rozšířil pouze 10BASE-FL.
10BASE-FL (Fiber Link) - Vylepšená verze standardu FOIRL. Zlepšení se týkalo zvýšení délky úseku na 2 km.
10BASE-FB (Fiber Backbone) - V současnosti nevyužívaný standard, určený pro spojení opakovačů do páteře.
10BASE-FP (Fiber Passive) – Topologie „pasivní hvězdy“, ve které nejsou potřeba opakovače – nebyla nikdy použita.

Fast Ethernet (Fast Ethernet, 100 Mbit/s)

100BASE-T je obecný termín pro standardy, které používají . Délka segmentu až 100 metrů. Zahrnuje standardy 100BASE-TX, 100BASE-T4 a 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u - vývoj standardu 10BASE-T pro použití v sítích s hvězdicovou topologií. Je použit kroucený dvoulinkový kabel kategorie 5, ve skutečnosti jsou použity pouze dva nestíněné páry vodičů, podporován duplexní přenos dat, vzdálenost až 100m.
100BASE-T4 je standard, který používá kroucený dvoulinkový kabel kategorie 3. Jsou použity všechny čtyři páry vodičů, přenos dat probíhá v polovičním duplexu. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-T2 je standard, který používá kroucené dvoulinky kategorie 3. Používají se pouze dva páry vodičů. Plně duplexní je podporován, přičemž signály putují v opačných směrech na každém páru. Přenosová rychlost v jednom směru je 50 Mbit/s. Prakticky nepoužívaný.
100BASE-SX je standard využívající multimódové vlákno. Maximální délka segmentu je 400 metrů v polovičním duplexu (pro zaručenou detekci kolize) nebo 2 kilometry v plném duplexu.
100BASE-FX je standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je pouze omezena
velikost útlumu v optickém kabelu a výkon vysílačů, pro různé materiály od 2x do 10
kilometrů
100BASE-FX WDM je standard využívající jednovidové vlákno. Maximální délka je pouze omezena
velikost útlumu v optickém kabelu a výkon vysílačů. Existují dvě rozhraní
druhů, liší se vlnovou délkou vysílače a jsou označeny buď čísly (vlnová délka), nebo jednou latinkou
písmeno A(1310) nebo B(1550). Pouze spárovaná rozhraní mohou fungovat v párech: na jedné straně vysílač
při 1310 nm a na druhé straně - při 1550 nm.

Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Gbit/s)

1000BASE-T, IEEE 802.3ab - standard používající kroucenou dvojlinku kategorie 5e. Na přenosu dat se podílejí 4 páry. Rychlost přenosu dat - 250 Mbit/s přes jeden pár. Je použita metoda kódování PAM5, základní frekvence je 62,5 MHz. Vzdálenost až 100 metrů
1000BASE-TX byl vytvořen Asociací telekomunikačního průmyslu
Industry Association (TIA) a zveřejněné v březnu 2001 jako „Physical Layer Specification
plně duplexní Ethernet 1000 Mb/s (1000BASE-TX) symetrické kabelové systémy kategorie 6
(ANSI/TIA/EIA-854-2001) "Plně duplexní ethernetová specifikace pro 1000 Mbis/s (1000BASE-TX)
Provoz vyvážené kroucené dvoulinky kategorie 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001). Standardní, použití
oddělený příjem a vysílání (jeden pár v každém směru), což výrazně zjednodušuje konstrukci
transceivery. Dalším podstatným rozdílem mezi 1000BASE-TX je absence obvodu
digitální kompenzace rušení a zpětného šumu, což má za následek složitost, úroveň spotřeby energie
a cena procesorů je nižší než u standardních procesorů 1000BASE-T. Ale v důsledku toho pro
Stabilní provoz této technologie vyžaduje vysoce kvalitní kabelový systém, tedy 1000BASE-TX
Lze použít pouze kabel kategorie 6. Na základě tohoto standardu nebyly vytvořeny téměř žádné produkty.
produkty, ačkoli 1000BASE-TX používá jednodušší protokol než standard 1000BASE-T, a proto může
používat jednodušší elektroniku.
1000BASE-X je obecný termín pro standardy se zásuvnými GBIC nebo SFP transceivery.
1000BASE-SX, IEEE 802.3z je standard využívající multimódové vlákno. Dojezdová vzdálenost
signál bez opakovače až 550 metrů.
1000BASE-LX, IEEE 802.3z - standard využívající jednovidové vlákno. Dojezdová vzdálenost
signál bez opakovače do 5 kilometrů.
použitý.
1000BASE-CX - standard pro krátké vzdálenosti (do 25 metrů) pomocí twinaxiálního kabelu
s charakteristickou impedancí 75 Ohmů (každý ze dvou vlnovodů). Nahrazeno standardem 1000BASE-T a již není
použitý.
1000BASE-LH (Long Haul) je standard využívající jednovidové vlákno. Dojezdová vzdálenost
signál bez opakovače do 100 kilometrů.

10 Gigabit Ethernet

Nový standard 10 Gigabit Ethernet zahrnuje sedm fyzické mediální standardy pro LAN, MAN a
WAN. V současnosti se na něj vztahuje dodatek IEEE 802.3ae a měl by být zahrnut do příští revize
standard IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 - technologie 10gigabitového Ethernetu pro krátké vzdálenosti (až 15 metrů), s použitím měděného kabelu CX4 a konektorů InfiniBand.
10GBASE-SR – technologie 10gigabitového Ethernetu pro krátké vzdálenosti (až 26 nebo 82 metrů, v
v závislosti na typu kabelu) se používá vícevidové vlákno. Podporuje také vzdálenosti až 300
metrů pomocí nového multimódového vlákna (2000 MHz/km).
10GBASE-LX4 - využívá multiplexování vlnových délek pro podporu vzdáleností 240 až 300 metrů přes multimódové vlákno. Podporuje také vzdálenosti až 10 kilometrů při použití jednoho režimu
vlákna.
10GBASE-LR a 10GBASE-ER – tyto standardy podporují vzdálenosti až 10 a 40 kilometrů
respektive.
10GBASE-SW, 10GBASE-LW a 10GBASE-EW – Tyto standardy používají kompatibilní fyzické rozhraní
v rychlosti a datovém formátu s rozhraním OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Jsou podobné standardům 10GBASE-SR,
10GBASE-LR a 10GBASE-ER, protože používají stejné typy kabelů a přenosové vzdálenosti.
10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 – přijato v červnu 2006 po 4 letech vývoje. Použití
stíněný kroucený pár. Vzdálenosti - až 100 metrů.