اترنت

اترنت

اترنت اشاره به مشخصات پایه باند LAN ایجاد شده توسط زیراکس و به طور مشترک توسط زیراکس، اینتل و DEC توسعه یافته است. استاندارد جهانی اترنت در ۳۰ سپتامبر ۱۹۸۰ منتشر شد که رایج ترین استاندارد در LANs موجود امروزی است. استاندارد پروتکل ارتباطي . شبکه اترنت از فناوری CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access و Collision Detection) استفاده می کند و بر روی انواع متعدد کابل ها در ۱۰M/S. اترنت اجرا می شود شبیه به خانواده استانداردهای IEEE802.3 است. شامل اترنت استاندارد (10Mbit/s)، اترنت سریع (100Mbit/s) و 10G (10Gbit/s) اترنت است. همه آنها با IEEE 802.3 سازگار هستند.

با شروع اترنت تنها با توان 10 مگابایت بر ثانیه، از روش کنترل دسترسی با حس حامل دسترسی چندگانه (CSMA/CD، Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) با تشخیص برخورد استفاده می شود. این اترنت اولیه ۱۰ مگابایت بر ثانیه اترنت استاندارد نامیده می شود و اترنت می تواند با استفاده از انواع رسانه های انتقال مانند کابل هم محور ضخیم، کابل هم محور نازک، جفت پیچ خورده بدون سپر، جفت پیچ خورده سپر شده، و فیبر به هم متصل شود. و در استاندارد IEEE 802.3، استانداردهای مختلف لایه فیزیکی برای رسانه های انتقال مختلف تعریف شده است. در این استانداردها، رقم اول نشان دهنده سرعت انتقال در واحدهای "Mbps" است، و رقم آخر نشان دهنده طول کابل تک بخش (واحد مرجع ۱۰۰m است)، Base به معنی "baseband" و Broad به معنی "پهن باند" است.

10Base-5 با استفاده از قطر 0.4 اینچ، کابل هم محور ضخیم 50Ω، همچنین به عنوان اترنت ضخیم شناخته می شود، با حداکثر طول بخش 500m. روش انتقال بازبند، تاپولوژی از نوع bus است. دستگاه های سخت افزاری اصلی شبکه ۱۰Base-۵ شامل: کابل هم محور ضخیم، کارت اترنت با سوکت AUI، تکرار کننده، فرستنده و فرستنده و فرستنده و انتقال، و ترمیناتور است.

10Base-2 با استفاده از قطر 0.2 اینچ، کابل هم محور نازک 50Ω، همچنین به عنوان کابل نازک اترنت شناخته می شود، حداکثر طول بخش شبکه 185m، روش انتقال باند پایه، topology نوع اتوبوس است؛ 10Base - 2 شبکه تجهیزات سخت افزاری اصلی موجود : کابل هم محور نازک ، کارت اترنت با سوکت BNC ، تکرار کننده ، اتصال تی ، نابودگر ، و غیره.

10Base-T از یک کابل جفت پیچ خورده با حداکثر طول بخش 100m استفاده می کند. تاپولوژی ستاره ای شکل است؛ دستگاه های سخت افزاری اصلی شبکه 10Base-T هستند: رده 3 یا رده 5 کابل جفت پیچ خورده بدون شیشه، کارت اترنت با سوکت RJ-45، هاب، سوئیچ، RJ-45 پلاگین، و غیره.

1Base-5 با استفاده از کابل جفت پیچ خورده، حداکثر طول بخش 500m، و سرعت انتقال 1Mbps است.

10Broad-36 از کابل هم محور (RG-59/U CATV) استفاده می کند، حداکثر دهانه شبکه 3600m است، و طول بخش شبکه تا 1800m است، که یک حالت انتقال پهن باند است؛

10Base-F از رسانه های انتقال فیبر نوری با نرخ انتقال 10Mbps استفاده می کند.

اتر سریع

اترنت با توسعه شبکه، فناوری استاندارد سنتی اترنت برای پاسخگویی به افزایش تقاضا برای ترافیک داده های شبکه دشوار بوده است. قبل از اکتبر ۱۹۹۳، تنها رابط داده توزیع شده فیبر (FDDI) برای برنامه های LAN که نیاز به ترافیک داده بالای ۱۰ مگابایت بر ثانیه داشت در دسترس بود، اما یک LAN بسیار گران قیمت بر اساس کابل فیبر نوری ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه بود. در اکتبر ۱۹۹۳ گراند جانکشن اولین هاب سریع اترنت فستچ ۱۰۸۰ جهان و کارت رابط شبکه FastNIC 100 را معرفی کرد. فناوری فست اترنت رسماً به کار گرفت. سپس اینتل، SynOptics، 3COM، BayNetworks و دیگر شرکت ها نیز دستگاه های سریع اترنت خود را راه اندازی کرده اند. در عین حال گروه مهندسی IEEE 802 استانداردهای مختلف اترنت 100Mbps را نیز مورد مطالعه قرار داد، مانند 100BASE-TX، 100BASE-T4، MII، repeater، full duplex و دیگر استانداردها. در مارس ۱۹۹۵، IEEE استاندارد IEEE802.3u 100BASE-T Fast Ethernet را اعلام کرد که دوران اترنت سریع را آغاز کرد.

فست اترنت مزایای زیادی در مقایسه با FDDI دارد که در ابتدا در پهنای باند ۱۰۰Mbps اداره می شد. دلیل اصلی این است که تکنولوژی Fast Ethernet می تواند به طور موثری از سرمایه گذاری کاربران در پیاده سازی زیرساخت سیم کشی محافظت کند. از ۳، ۴ و ۵ جفت اتصال دوگانه سیم رشته ای پشتیبانی می کند و فیبر نوری امکان استفاده کارآمد از امکانات موجود را فراهم می کند. فقدان اترنت سریع نیز اشکالی از فناوری اترنت است. است که ، اترنت سریع است که هنوز هم بر اساس CSMA / تکنولوژی سی دی. هنگامی که بار شبکه سنگین باشد، باعث کاهش کارایی خواهد شد. البته این را می توان با تعویض تکنولوژی جبران کرد. استاندارد اترنت سریع ۱۰۰Mbps بیشتر به سه زیر کلاس تقسیم می شود: ۱۰۰BASE-TX، ۱۰۰BASE-FX، و ۱۰۰BASE-T۴.

· 100BASE - TX : فن آوری اترنت سریع است که با استفاده از رده 5 داده ها در سطح جفت پیچ خورده و یا جفت پیچ خورده سپر. از دو جفت جفت پیچ خورده استفاده می کند، یکی برای ارسال و یکی برای دریافت داده ها. روش 4B/5B در انتقال استفاده می شود، و فرکانس سیگنال 125 مگاهرتز است. با استاندارد کابل کشی رده 5 EIA586 و استاندارد کابل کشی کلاس 1 SPT آی بی ام دیدار می کند. از اتصال دهنده RJ-45 مشابه 10BASE-T استفاده کنید. حداکثر طول بخش شبکه آن ۱۰۰ متر است. از انتقال کامل داده های دوبلکسی پشتیبانی می کند.

· 100BASE-FX: یک فناوری سریع اترنت که از کابل فیبر نوری برای استفاده از هر دو فیبر تک حالته و چندمدل (62.5 و 125um) استفاده می کند. حداکثر فاصله برای اتصالات فیبر چندمدی ۵۵۰ متر است. حداکثر فاصله برای اتصالات فیبر تک حالتی ۳۰۰۰ متر است. روش 4B/5B encoding در انتقال استفاده می شود، و فرکانس سیگنال 125 مگاهرتز است. از یک کانکتور MIC/FDDI، یک کانکتور ST یا یک کانکتور SC استفاده می کند. حداکثر طول بخش شبکه آن ۱۵۰ متر، ۴۱۲ متر، ۲۰۰۰ متر یا بیشتر تا ۱۰ کیلومتر است که مربوط به نوع فیبر مورد استفاده و نحوه بهره برداری است. از انتقال داده تمام دوبلکسی پشتیبانی می کند. 100BASE-FX به ویژه برای برنامه های کاربردی با تداخل الکتریکی، اتصالات از راه دور بزرگ، یا محیط های امنیتی بالا مناسب است.

· 100BASE-T4: یک تکنولوژی اترنت سریع است که می تواند با رده 3، 4، و 5 جفت پیچ خورده بدون سپر و یا جفت پیچ خورده سپر استفاده می شود. ۱۰۰Base-T۴ از چهار جفت جفت پیچ خورده استفاده می کند که سه جفت آن برای انتقال داده ها در فرکانس ۳۳ مگاهرتز استفاده می شود که هر جفت در حالت نیم دوبلکسی فعالیت می کنند. جفت چهارم برای تشخیص برخورد CSMA/CD استفاده می شود. روش کدینگ 8B/6T در انتقال استفاده می شود، و فرکانس سیگنال 25MHz است که با استاندارد سیم کشی ساختار یافته EIA586 مطابقت دارد. از همان کانکتور RJ-45 به عنوان 10BASE-T با حداکثر طول بخش 100 متر استفاده می کند.

اتر گیگابیت

فناوری گیگابیت اترنت به عنوان آخرین فناوری اترنت پرسرعت، راه حل مؤثری را برای بهبود شبکه هسته در اختیار کاربران قرار می دهد. بزرگترین مزیت این راه حل، وراثت مزایای فناوری سنتی اترنت است. فناوری گیگابیت هنوز فناوری اترنت است، از همان قالب فریم، ساختار فریم، پروتکل شبکه، حالت کامل/نیم دوبلکسی، حالت کنترل جریان و سیستم سیم کشی به عنوان اترنت ۱۰M استفاده می کند. از آنجا که این فناوری برنامه های کاربردی رومیزی و سیستم عامل های اترنت سنتی را تغییر نمی دهد، با اترنت ۱۰M یا ۱۰۰M به خوبی کار می کند. ارتقاء به گیگابیت اترنت نیاز به تغییراتی در برنامه های کاربردی شبکه، اجزای مدیریت شبکه، و سیستم عامل های شبکه برای به حداکثر رساندن حفاظت از سرمایه گذاری ندارد. علاوه بر این، استاندارد IEEE از فیبر چندمدی با حداکثر فاصله ۵۵۰ متر، فیبر تک حالت با حداکثر فاصله ۷۰ کیلومتر، و کابل هم محور با حداکثر فاصله ۱۰۰ متر پشتیبانی خواهد کرد. اترنت گیگابیت شکاف را در استاندارد اترنت/اترنت سریع ۸۰۲٫۳ پر می کند.

گیگابیت اترنت برای اینکه بتواند برخوردهای ۶۴ فریم داده بایت را تشخیص دهد، فاصله های کوتاه تری را پشتیبانی می کند. انواع شبکه پشتیبانی شده توسط گیگابیت اترنت به این قرارند:

فاصله متوسط انتقال

1000Base - CX مس STP 25m

1000Base - T گربه مسی 5 UTP 100m

1000Base - SX چند حالت فیبر 500m

1000Base - LX تک حالت فیبر 3000m

فناوری گیگابیت اترنت دارای دو استاندارد IEEE 802.3z و IEEE 802.3ab است. IEEE 802.3z استاندارد اتصالات سیم مسی فیبر و کوتاه برد را تعیین می کند. IEEE 802.3ab مجموعه استاندارد برای پنج راه پیچ خورده جفت طرح اتصال مسافت طولانی.

1. IEEE 802.3z

کارگروه IEEE 802.3z مسئول توسعه استانداردهای پیوند تمام دوبلکسی برای فیبر (تک حالت یا مولتی مود) و کابل هم محور است. IEEE 802.3z 1000Base-X را بر اساس کابل های فیبر نوری و مسی با فاصله کوتاه تعریف می کند. از فناوری محصور کردن ۸B/۱۰B استفاده می کند، و سرعت انتقال کانال ۱٫۲۵Gbit/s است. پس از دکوپلینگ به سرعت انتقال ۱۰۰۰Mbit/s دست می یابد. IEEE 802.3z دارای استانداردهای اترنت گیگابیت زیر است:

· 1000Base-SX تنها فیبر چندمدی را پشتیبانی می کند. این می تواند فیبر چند مدل با قطر 62.5um یا 50um استفاده کنید. طول موج کاری آن ۷۷۰ تا ۸۶۰nm و فاصله انتقال ۲۲۰ تا ۵۵۰ متر است.

· فیبر تک حالته 1000Base-LX: می تواند فیبر تک حالتی را با قطر 9um یا 10um پشتیبانی کند. محدوده طول موج عملیاتی ۱۲۷۰ تا ۱۳۵۵nm و فاصله انتقال حدود ۵ کیلومتر است.

· 1000Base-CX با استفاده از 150 هُم محافظ جفت پیچ خورده (STP) با فاصله انتقال 25m.

2. IEEE802.3ab

کارگروه IEEE 802.3ab مسئول توسعه استاندارد اترنت گیگابیت برای لینک های نیمه دوبلکسی مبتنی بر UTP است که نتیجه آن استاندارد و پروتکل IEEE 802.3ab است. IEEE 802.3ab استاندارد 1000Base-T را بر اساس رده 5 UTP تعریف می کند که هدف آن انتقال 100m با نرخ 1000 Mbit/s بیش از رده 5 UTP است. استاندارد IEEE802.3ab دارای دو نقطه اصلی است:

(1) حفاظت از سرمایه گذاری کاربران در رده 5 سیستم های کابل کشی UTP.

(2) 1000Base-T یک پسوند طبیعی 100Base-T است که به طور کامل با 10Base-T و 100Base-T سازگار است. با این حال، دستیابی به نرخ انتقال 1000 Mbit/s در رده 5 UTP نیاز به حل مشکلات crosstalk و کاهش از رده 5 UTP. بنابراین وظیفه توسعه کارگروه IEEE802.3ab پیچیده تر از IEEE802.3z است.

۱۰ اترنت گیگابیت

مشخصات اترنت ۱۰ گیگابیت در استاندارد مکمل IEEE 802.3ae IEEE 802.3ae گنجانده شده است که پروتکل IEEE 802.3 و مشخصات MAC را برای حمایت از نرخ انتقال 10Gb/s گسترش می دهد. علاوه بر این، از طریق زیرلایه رابط WAN (WIS: WAN interfacesublayer)، 10 گیگابیت اترنت نیز می تواند به نرخ انتقال پایین تر تنظیم شود، مانند 9.584440 Gb/s (OC-192)، که اجازه می دهد تا 10 هزار دستگاه اترنت مگابیت سازگار با شبکه نوری همزمان (SONET) STS-192c فرمت حمل و نقل.

· 10GBASE-SR و 10GBASE-SW عمدتاً از فیبر چندمدی موج کوتاه (850 nm) با فاصله فیبر از 2m تا 300m پشتیبانی می کنند.

10GBASE-SR عمدتاً از "فیبر تیره" پشتیبانی می کند که فیبری است که انتشار نور ندارد و به هیچ دستگاهی متصل نیست.

10GBASE-SW در درجه اول برای اتصال دستگاه های SONET برای ارتباطات داده از راه دور استفاده می شود.

· 10GBASE-LR و 10GBASE-LW عمدتاً از فیبر تک حالته موج بلند (1310nm) با فاصله فیبری 2m تا 10km (حدود 32808 فوت) پشتیبانی می کنند.

هنگامی که 10GBASE-LW عمدتا برای اتصال دستگاه های SONET استفاده می شود،

10GBASE-LR برای پشتیبانی از "فیبر تیره" استفاده می شود.

· 10GBASE-ER و 10GBASE-EW عمدتاً از موج فوق العاده بلند (1550nm) فیبر تک حالت (SMF) با فاصله فیبری 2m تا 40km (حدود 131233 فوت) پشتیبانی می کنند.

10GBASE-EW عمدتاً برای اتصال دستگاه های SONET استفاده می شود.

10GBASE-ER برای پشتیبانی از "فیبر تیره" استفاده می شود.

· 10GBASE-LX4 از فناوری مالتی پلکسینگ تقسیم طول موج برای انتقال سیگنال ها در چهار برابر طول موج نور بر روی یک جفت کابل استفاده می کند. این سیستم در حالت ۱۳۱۰nm multimode یا singlemode dark fiber عمل می کند. این سیستم برای حالت فیبر چندمدل از ۲ متر تا ۳۰۰ متر یا حالت فیبر تک حالت از ۲ متر تا ۱۰ کیلومتر طراحی شده است.