Ethernet

Ethernet je balík-umístěný počítačová síťovací technologie pro místní oblast propojí (lokální sítě). To definuje vedení a signalizovat pro fyzickou vrstvu a formáty paketu a protocolss pro přístup médií řídit (Macintosh) /vrstvu datového spojení OSI modelu. Ethernet je většinou normalizován jako IEEE' s 802.3. To stalo se nejvíce rozšířenou síťovou technologií v použití během devadesátých lét k daru (2003), a velmi nahradil všechny jiné síťové standardy takový jako prsten známky, FDDI, a ARCNET.

Historie

Ethernet byl originál vyvinutý jako jeden mnoho razení projektů u Oxeroxovat PARC. Obyčejný příběh řekne to Ethernet byl vynalezen v 1973, když Robert Metcalfe psal sdělení jeho šéfům u PARC o Ethernetovém potenciálu. Metcalfe požadavky Ethernet byl vlastně vynalezený přes období několik roků. V 1976, Robert Metcalfe a David Boggs (Metcalfeův asistent) vydal referát titulovaný, Ethernet: Distribuoval balík-přepínání pro místní počítačové sítě.

Metcalfe vlevo oxeroxuje v 1979 podporovat použití osobních počítačů a lokální počítačové sítě (lokální sítě), tvořit 3Com. On úspěšně přesvědčoval DEC, Intel, a Oxeroxovat pracovat spolu podporovat Ethernet jako standard, který byl nejprve vydáván na 30. září 1980. Soutěžit s nimi v době byly dva velmi proprietární systémy, prsten známky a ARCNET, ale oba by brzy shledali, že sám pohřbili pod přílivem Ethernetových produktů. V procesu 3Com se stal vůdčí společností.

Všeobecný popis

Ethernet je založený na myšlence na vrstevníky na síti poslání zpráv v čem bylo nezbytně rozhlasový systém, zajatý uvnitř obyčejného drátu nebo kanálu, někdy odkazoval se na jako éter. (toto je nepřímý odkaz k aether luminiferous přes které 19. století fyzici věřili světlo cestovalo.) každý vrstevník má globálně jedinečný 48-klíč kousku známý jako Adresa Maca zajistit to všechny systémy v Ethernet mají zřetelné adresy.

To bylo poznamenal, že Ethernetový provoz má self-podobný vlastnosti, s důležitými následky pro dopravní inženýrství.

CSMA/CD sdílené médium Ethernet

Schéma známé jako nosný smyslový vícenásobný přístup s detekcí kolize (CSMA/CD) se pojí s cestou počítače rozdělí kanál. Původně vyvíjel se v šedesátých létech pro ALOHAnet v Hawaii používat rádio, schéma je relativně jednoduché se vyrovnal prstenu známky nebo mistrovským kontrolovaným sítím. Když jeden počítač chce poslat nějaké informace, to se řídí pokračováním algoritmus:

1. jestliže drát je nezaměstnaný, začít přenášet, jinde jít do kroku 4
2. [předávat informaci] jestliže objeví kolizi, pokračovat přenášet až do minimálního balíku čas je podáván (zajistit, že všechny jiné vysílače a přijímače objeví kolizi) pak jít do kroku 4.
3. [konec úspěšného přenosu] oznámit úspěch vyšším síťovým vrstvám, vystoupit předat režim.
4. [drát je zaneprázdněný] vyčkávání až do drátu stane se líné
5. [drát jen stal se líný] čekat na náhodný čas, pak jít do kroku 1, ledaže maximální množství pokusů přenosu bylo překonané
6. [maximální množství pokusu přenosu překročilo] oznámit poruchu vyšším síťovým vrstvám, vystoupit předat režim

Ethernet původně použitý doslovně rozdělil koaxiální kabel, s tímto natahováním kabelu kolem budovy nebo školním areálem ke každému oddanému stroji. Počítače byly připojil se na Příloha rozhraní jednotky (AUI) transceiver, který v otočení propojeném na kabel. Zatímco jednoduchý pasivní drát byl velmi spolehlivý pro malý Ethernets, to nebylo spolehlivé pro velké prodloužené sítě, kde škoda na drátě na jediné místo nebo jeden špatný konektor mohli dělat celek Ethernet nepoužitelný.

Od všech komunikace se stanou na stejném drátu, nějaké informace poslané na jednom počítači jsou obdrženy všemi, dokonce jestliže ty informace byly určeny pro správný jeden cíl. Nejvíce Ethernet-připojené počítače proto musí nepřetržitě filtrovat informace, které nejsou určeny pro je. Toto “jeden mluví, všichni poslouchají” vlastnost je slabost bezpečnosti sdílený-médium Ethernet, od misbehaving uzel na Ethernetové síti může odposlouchávat celý provoz na drátě jestliže to tak si vybere.

Ethernetové rozbočovače

Tento problém byl adresován vynálezem Ethernetových rozbočovačů, který měl fyzickou hvězdicovou topologii, s rozmanitými zařízeními bytí odpovědělo telegrafem k rozbočovači a rozbočovači pak být jedna drátovaná záda k originálnímu pasivnímu koaxiálnímu kabelu páteř, nebo k vyšší-rozbočovač úrovně. Místo toho spojení koaxiálního kabelu nebo AUI kabel, hubbed 10BASE-T Ethernetová použití Cat-3/Cat-5 kabel a RJ45 konektory spojit koncové body s rozbočovači.

Nicméně, v zášti fyzické hvězdicové topologie, hubbed Ethernetové sítě ještě používají CSMA/CD, s každým bytím balíku poslaným ke každému portu na rozbočovači a jen minimální spolupráci od rozbočovače v zacházení s kolizemi balíku.

Ethernet jak sdílené médium pracuje dobře, když úroveň provozu je nízká. Protože naděje na kolizi je úměrná množství vysílačů a datům být poslán, síť je extrémně přeplněna nahoře 50 % kapacita. Rozdělit toto, Ethernet “přepínače” byly vyvinuty maximalizovat dostupnou šířku pásma.

Změnil Ethernet

Většina moderních Ethernetových instalací používá Ethernetové přepínače jak protichůdný k rozbočovačům. Ačkoli vedení je totožné s hubbed Ethernet, s vypínači místo toho rozbočovačů, změnil Ethernet má několik výhod oproti sdílenému médiu Ethernet, zahrnovat větší šířku pásma a zjednodušené vedení. Měnil sítě typicky mít hvězdicovou topologii, dokonce ačkoli oni ještě splní jeden Ethernet “mrak” od hlediska oddaných strojů.

Zpočátku, Ethernetové vypínače fungují jako Ethernetové rozbočovače, s celým provozem bytí ozývalo se ke všem portům. Nicméně, jak přepínač “se učí” konec-body se sdružily s každým portem, to přestane poslat non-vysílal provoz portům jiný než zamýšlený cíl. Tímto způsobem, Ethernetové přepínání může povolit plnou drátovou rychlost Ethernet být používán nějakým daným párem přístavů na jediném přepínači.

Protože pakety jsou typicky jen dodaný portu oni jsou míněni pro, provoz na změnil Ethernet je mírně méně veřejnost než na sdílený-médium Ethernet. Nicméně, jak to jde snadno podkopávat měněné Ethernetové systémy prostředky takový jako Arp spoofing a záplava Maca, také jak pro správce sítě k použití sledování funguje k provozu kopie od sítě, změnil Ethernet should ještě být považován za nejistou síťovou technologii.

tato sekce potřebuje být rozšířen

Tam jsou čtyři typy Ethernetového rámce:

• Originální Ethernetová verze já (už ne používal)
• Ethernetová verze 2 nebo Ethernet II rám, takzvaný Dix rám (pojmenoval podle DEC, Intel, a Oxeroxovat), toto je nejvíce obyčejný dnes, jak to je často používáno přímo Protokolem internetu.
• IEEE 802.x LLC rám
• IEEE 802.x LLC/lusknout rámcem

Originální xeroxová verze 1 Ethernet měl 16 délky kousku chytá, ačkoli maximální délka paketu byla 1500 bajtů. Toto pole délky bylo brzy re-použitý v xeroxové verzi 2 Ethernet jako pole popisky, s konvencí to cení mezitím 0 a 1500 ukázal použití originálního Ethernetového formátu ale vyšší hodnoty ukázal, že co stalo se známé jak EtherType, a použití nového rámcového formátu. Toto je nyní podporováno v IEEE 802 protokoly používat Záhlaví snímku.

IEEE 802.x definoval 16 pole kousku po adresách Maca jako pole délky znovu. Jak Ethernet já rámování je už ne použité, toto dovolí softwaru stanovit zda rám je Ethernet II rám nebo IEEE 802.x rám, dovolovat soužití obou standardů na stejném fyzickém médiu. Všichni 802.x rámy mají LLC pole. Tím, že zkoumá LLC pole, to je možné stanovit zda to je následované polem snímku.

802.x varianty Ethernet být ne v širokém užití na obyčejných sítích. Nejobvyklejší typ používal dnes je Ethernetová verze 2, jak to je používáno nejvíce Protokol internetu- založené sítě, s jeho EtherType souborem k 0x8000. Tam existuje techniky pro zestručňovat IP obchodovat s např. IEEE 802.3 rámce, ale tito nejsou obyčejní.

Rozmanitosti Ethernet

Jiný než rámování typy zmínily se o nahoře, většina z jiných rozdílů mezi Ethernetovými rozmanitostma byli všichni variace na rychlost a vedení. Proto, obecně, síťový protokol zásobníkový software bude pracovat totožně na nejvíce některý sledování druhů.

Následující sekce opatří krátký přehled všech oficiálních Ethernetových mediálních typů. Kromě těchto oficiálních norem, mnoho prodejců realizovalo proprietory mediální typy pro různé důvody a mdash; často podporovat delší vzdálenosti přes vlákno optická kabeláž.

Některé časné rozmanitosti Ethernet

• Oxeroxovat Ethernet -- originální Ethernetová implementace, který podle pořadí měl dvě verze, verze 1 a verze 2, během jeho vývoje. Verze 2 formát rámování je ještě v běžném používání.
• 10BASE5 (také volal Thicknet) -- tento časný IEEE standard používá jeden koaxiální kabel do kterého vy jste doslovně klepali na spojení vrtáním do kabelu se připojit na jádro a obrazovku. Velmi zastaralý, ačkoli náležitý k jeho rozšířenému rozmístění po dávných dobách, některé systémy mohou ještě být v použití.
• 10BROAD36 -- Zastaralý. Časný standard doprovodný ethernet přes delší vzdálenosti. To využilo širokopásmovou modulaci techniky podobné těm upotřebily v kabelových modemových systémech, a operoval přes koaxiální kabel.
• 1BASE5 -- An brzy pokouší se normalizovat low-cost Síťové řešení, to operuje u 1 Mbit/s a byl komerční selhání.
• StarLAN 1 -- První implementace Ethernet na kroucené dvoulince telegrafovat.

• 10BASE2 (také volal ThinNet nebo Cheapernet) -- 50-ohm koaxiální kabel spojí stroje spolu, každé používání stroje T-adaptér připojit se na jeho NIC. Vyžaduje terminators na každém konci. Na mnoho let toto bylo dominantní Ethernetový standard 10 Mbit/s.
• StarLAN 10 -- První implementace Ethernet na kroucené dvoulince telegrafovat u 10 Mbit/s. Později vyvinul se do 10BASE-T.
• 10BASE-T -- přejede 4 dráty (dvě kroucené dvoulinky) na kočka-3 nebo kočka-5 kabel. rozbočovač nebo přepínač sedí ve středu a má port pro každý uzel. Toto je také konfigurace užitá na 100BASE-T a gigabit ethernet. 10 Mbit/s.
• FOIRL -- Fiber-optic pohřbít-opakovací spojení. Originální standard pro ethernet přes vlákno.
• 10BASE-F -- Generický termín pro novou rodinu 10 Mbit/s Ethernetové standardy: 10BASE-FL, 10BASE-FB a 10BASE-FP. Těchto jediných 10BASE-FL je v širokém užití.
• 10BASE-FL -- An aktualizoval verzi FOIRL standardu.
• 10BASE-FB -- Určený páteřím spojovat množství rozbočovačů nebo přepínače, to je nyní zastaralé.
• 10BASE-FP -- Pasivní hvězdicová síť to vyžadovalo žádný opakovač, to bylo nikdy realizováno

• 100BASE-T -- Termín pro některého tři standard pro 100 Mbit/s ethernet přes kabel kroucené dvoulinky. Zahrnuje 100BASE-TX, 100BASE-T4 a 100BASE-T2.
• 100BASE-TX -- také používá dva pár, ale vyžaduje kočku-5 kabel. Podobná hvězda-formoval konfiguraci k 10BASE-T. 100Mbit/s.
• 100BASE-T4 -- 100 Mbit/s ethernet přes kočku-3 kabelovat (jak užitý na 10BASE-T instalace). Používá všechny čtyři páry v kabelu. Nyní zastaralý, jako kočka-5 kabeláž je standard. Omezený na polovinu-duplex.
• 100BASE-T2 -- Žádné produkty existují. 100 Mbit/s ethernet přes kočku-3 kabelovat. Podpory plný-duplex, a používá jen dva páry. To je funkčně ekvivalentní k 100BASE-TX, ale podporuje starý kabel.
• 100BASE-FX -- 100 Mbit/s ethernet přes vlákno.

• 1000BASE-T -- 1 Gbit/s přes kočku-5 kabeláž mědi.
• 1000BASE-SX -- 1 Gbit/s přes vlákno.
• 1000BASE-LX -- 1 Gbit/s přes vlákno. Optimalizovaný pro delší vzdálenosti přes jeden-vlákno režimu.
• 1000BASE-CX -- Krátký-dopravovat řešení (až 25 m) pro běh 1 Gbit/s ethernet přes zvláštní měděný kabel. Předchází 1000BASE-T, a nyní zastaralý.

Nový 10 gigabitový Ethernetový standard zahrnuje sedm různých mediálních typů pro Lokální síť, Muž a Bledý. To je současně specifikováno doplňkovým standardem, IEEE 802.3ae, a bude být včleněn do budoucí revize IEEE 802.3 standard.

• 10GBASE-SR -- navržený k podpůrným krátkým vzdálenostem přes dislokované multi-režimová vláknová kabeláž, to má rozmezí mezi 26 m a 82 m se spoléhat na typ kabelu. To také podpírá 300 m operace přes nový 2000 MHz.km multi-vlákno režimu.
• 10GBASE-LX4 -- použití divize vlnové délky multiplexing k rozsahům podpory mezi 240 m a 300 m přes dislokované multi-kabeláž režimu. Také podporuje 10 km přes jeden-vlákno režimu.
• 10GBASE-LR a 10GBASE-Er -- tyto standardy podporují 10 km a 40 km respecively přes jeden-vlákno režimu.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LW a 10GBASE-EW. Tyto rozmanitosti používají Wan PHY, navržený k interoperate s OC-192 / STM-64 SONET/SDH vybavení. Oni odpovídají si u fyzické vrstvy k 10GBASE-SR, 10GBASE-LR a 10GBASE-Er respecively, a od této doby používat stejné druhy vlákna a podporovat stejné vzdálenosti. (není tam žádný Wan PHY standard odpovídající 10GBASE-LX4.)

Příbuzné standardy

Tyto standardy síťování nejsou díl IEEE 802.3 Ethernetový standard, ale podporovat Ethernetový rámcový formát, a být schopný interoperating s tím.

• Bezdrátový Ethernet (IEEE 802.11) -- Často dosahovat 2 Mbit/s a 11 Mbit/s.
• 100BaseVG -- An brzy contender pro 100 Mbit/s ethernet. To přejede kategorii 3 kabelovat. Používá čtyři páry. Komerční selhání.
• 100BASE Tie-SX -- Podporovaný telekomunikačním průmyslovým sdružením. 100BASE-SX je alternativní implementace 100 Mbit/s ethernet přes vlákno; to je neslučitelné s oficiálními 100BASE-FX standard. Jeho hlavní rys je součinnost s 10BASE-FL, podporovat autonegotiation mezi 10 Mbit/s a 100 Mbit/s operace -- rys postrádající oficiální normy náležitý k použití lišícího se LEDa vlnové délky. To je zaměřeno na instalované základně 10 Mbit/s vláknové síťové instalace.
• 1000BASE Tie-TX -- Podporovaný telekomunikačním průmyslovým sdružením, to bylo komerční selhání a žádné produkty existují. 1000BASE-TX používá jednodušší protokol než oficiální 1000BASE-T standard, ale vyžaduje kategorii 6 kabeláže.

Viz též

• Příloha rozhraní jednotky
• Virtuální lokální síť
• Klenout se nad stromem
• Telekomunikace
• Internet

• http://www.ethermanage.com/ethernet/ethernet. html
• http://www.ieee802.org/3/
• http://www.digitalcentury.com/encyclo/update/metcalfe. html
• 10 gigabitové Ethernetové aliance internetové stránky
• Ethernetové rámcové formáty
• http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/lan-pages/enet. html