Ethernet

Article on other languages:

Ezt a szócikket át kellene olvasni, ellenőrizni a szövegét, tartalmát.
Részletek a cikk vitalapján.
Az ezen a lapon látható jelölés 2006 márciusából származik.
TCP/IP protokollhierarchia
Protokollok
Alkalmazási FTP, HTTP, IMAP, IRC, POP3, SIP, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, Bittorrent, …
Szállítási SCTP, TCP, RTP, UDP, IL, RUDP, …
Hálózati IPv4, IPv6, …
Adatkapcsolati Ethernet, Wi-Fi, Token ring, FDDI, PPP, …
Fizikai RS-232, 100Base-TX, 1000Base-TX, 10Base2, 10Base-T, …

A Digital, Intel, Xerox (DIX) által kidolgozott alapsávú LAN-ra vonatkozó specifikáció. Az Ethernet (továbbiakban ETH) hálózatok az ütközések feloldására A Csma/cd-t használják. Számos kábeltípuson (koax, réz stb.) működik legalább 10Mbps sebességgel. Az ETH hasonló az IEEE 802.3 szabványhoz.

Tartalomjegyzék

Története

Az Ethernet az 1970-es évek elején kidolgozott ALOHANET-tel kapcsolatos fejlesztéseknek az eredménye. A Bob Metcalfe és David Boggs 1976-ban tervezték meg és valósították meg az első helyi hálózatot, a Xerox Palo Alto-i kutatási központjában. A nevét az éterről (Ether) kapta, amelynek létét a fizikusok James Clerk Maxwell 19. századi felfedezését követően is feltételezték. (Maxwell az elektromágneses sugárzásokat hullámegyenletekkel Maxwell-egyenletek írta le, és kézenfekvőnek látszott, hogy e hullámok terjedéséhez a térben valamilyen könnyű közeg szükséges. Az éter létét végül az 1887-ben végrehajtott Michelson-Morley kísérlet cáfolta meg.)

Az Ethernet esetén a közeg nem vákuum, henem egy speciális koaxiális kábel volt, amely akár 2,5 km hosszú lehetett, (500 méterenként egy ismétlővel). A kábelre csavarozott adóvevőkkel legfeljebb 256 gépet lehetett csatlakoztatni. A központi kábelnek, amelyhez a gépek csatlakoztak sokcsatlakozós kábel (multidrop cable) volt a neve, és 2,94 Mb/s-os sebességgel tudott üzemelni. Ez az Ethernet olyan sikeres volt, hogy a DEC, az Intel és a Xerox (DIX) 1978-ban megállapodott egy közös, 10 Mb/s-os Ethernet szabványban, amely a DIX szabvány nevet kapta. Ebből a szabványból jött létre a IEEE 802.3 szabvány 1983-ban.

Mivel a Xerox nem mutatott nagy érdeklődést az amúgy sikeres Ethernet iránt, Bob Metcalfe megalapította a saját cégét, a 3Com-ot, hogy Ethernet csatolókat adjon el PC-khez. Eddig hozzávetőlegesen 100 millió darab kelt el belőlük.

Az Ethernet azóta is fejlődik, létezik már a 100 Mb/s-os és még nagyobb sebességű változat is, a kábelezés is változott. .

Más Ethernet szabványok

A 802.3 szabvány nem az egyedüli Ethernet szabvány. A bizottság szabványosította a vezérjeles sínt (token bus, 802.4), és a vezérjeles gyűrűt (token ring, 802.5). A három, egymással nem kompatibilis szabvány nem műszaki okok miatt született. A General Motors az autógyártásban a 803.4 szabványhoz ragaszkodott, az IBM pedig a token ring-et favorizálta. Mára e két utóbbi jelentőségét vesztette, annak ellenére, hogy az IBM dolgozik egy gigabites változaton (803.5v).

Az Ethernet (802.3) család

Az Ethernet egy állomása a közvetítő közeggel (kábel) való állandó kapcsolatot kihasználva bele tud hallgatni a csatornába, így ki tudja várni, amíg a csatorna felszabadul, és a saját üzenetét leadhatja anélkül, hogy ezzel más üzenet sérüljön, tehát a torlódás elkerülhető. A csatornát az állomások folyamatosan figyelik, ha ütközést tapasztalnak, akkor zavarni kezdik a csatornát, hogy figyelmeztessék a küldőket, ezután véletlen ideig várnak, majd adni kezdenek. Ha ezek után további ütközések történnek, az eljárás ugyanez, de a véletlenszerű várakozás idejét kétszeresére növelik, így időben szétszórják a versenyhelyzeteket, esélyt adva arra, hogy valaki adni tudjon.

A DIX Ethernet és a 802.3 Ethernet adatkereteket küld a kábelen. Az adatkeretek kicsit eltérő formátumúak a két Ethernet esetében, de mindkét Ethernet a manchester kódolást használja. A token ring (802.5) az adatkeretek kódolásánál a manchester kódolás egy változatát, a differenciálmanchester kódolást használja.

A klasszikus Ethernet

A megnevezés első száma az átviteli sebességet jelöli, az ezt követő Base az alapsávú átvitelre utal. A következő szám, koaxiális kábel esetén a kábel hosszát adja meg 100 méteres egységekre kerekítve. A klasszikus Ethernet kábelek leggyakoribb típusai:

Megnevezés Kábel Max. szegmenshossz Csomópont/szegmens Megjegyzés
10Base5 vastag koaxiális 500 m 100 Eredeti kábel, mára idejétmúlta
10Base2 vékony koaxiális 185 m 30 Nincs szükség elosztóra
10Base-T sodrott érpár 100 m 1024 A legolcsóbb rendszer
10Base-F optikai 2000 m 1024 Épületek között
  • A 10Base5

A vastag Ethernet (thick Ethernet) esetében a kábel egy sárga kerti öntözőcsöre emlékeztet, amelyen a lehetséges csatlakozási pontok 2,5 méterenként meg vannak jelölve. (A szabvány a sárga színt nem írja elő, de javasolja.)

Egy állomás csatlakoztatása úgynevezett vámpír csatlakozóval történik, ahol egy vékony tüskét nyomnak a kábelbe, amíg a koaxiális kábel központi vezetékét el nem érik. A vámpír csatlakozó közvetlenül kapcsolódik egy adó-vevő egységhez, ami egy speciális kábelen keresztül csatlakozik a számítógépben lévő csatolókártyához.

A forgalmazás 10 Mb/s-os alapsávú (baseband) jelekkel történik. Létezett a szélessávú változat, a 10Board36, de idővel eltűnt a piacról.

  • A 10Base2

A vékony Ethernet (thin Ethernet) estében a kábel jobban hajlítható, vékonyabb, és gyári BNC csatlakozókat és T elosztókat használ. A BNC csatlakozókról a jel egy koaxiális kábelen keresztül jut a számítógép csatolókártyájához – a kábel hossza korlátozott – a csatolókártya tartalmazza a szükséges adó-vevő áramköröket is.

    • A 10Base-T

Az irodai környezetben szokásos, csavart érpárokat használó megoldás, a számítógépek közvetlenül egy elosztóhoz csatlakoznak.

    • A 10Base-F

Optikai csatolás van az egységek között, ezért mind biztonsági szempontból, mind zavarvédelmi szempontból kedvezőbb az előbbieknél, viszont jóval drágább. Tipikusan épületek közötti kapcsolat kiépítéséhez használatos.

  • A kapcsolt Ethernet

A gyors Ethernet (802.3u)

1992-ben összehívták a bizottságot, hogy készítsenek egy új szabványt, egy gyorsabb LAN-ra, megtartva a 802.3 minden egyéb előírását. Egy másik elképzelés szerint viszont teljesen át kell mindent alakítani, biztosítani kell a valós idejű forgalmat, valamint a digitális hangátvitelt. A nevet – üzleti okokból – meg akarták tartani. A bizottság az első változatot fogadta el, és elkészítette a 802.3u-t. Az el nem fogadott javaslat hívei elkészítették a saját szabványukat, a 802.12-t, ami nem terjedt el.

A gyors Ethernet eredeti kábelezése:

Megnevezés Kábel Max. szegmenshossz Megjegyzés
100Base-T4 sodrott érpár 100 m 3-as kategóriájú UTP
100Base-TX sodrott érpár 100 m Duplex 100Mb/s (5.kat. UTP)
100Base-FX fényvezető szál 2000 m Nagy távolságra, duplex 100Mb/s

A gigabites Ethernet (802.3.z)

A gyors Etherenet szabványt követően 1995-ben a 802-es bizottság egy még gyorsabb Ethernet tervein kezdett dolgozni. A célkitűzések a következők voltak: 10x gyorsabb sebesség, kompatibilitás az eddigi Ethernetekkel. A végső szavány, a 802.3z eleget tett a feltételeknek.

A gigabites Ethernet – eltérően a klasszikus Ethernet-től – pont-pont felépítésű. A legegyszerűbb topológiánál a két számítógép van gigabites Ethernettel összekapcsolva. Gyakoribb az a megoldás, amikor egy kapcsoló vagy elosztó köt össze több számítógépet, vagy további elosztókat vagy további kapcsolókat. Minden esetben egy Ethernet kábel végén pontosan egy-egy eszköz található csak.

A gigabites Ethernet két működési módot támogat: a duplex és félduplex működést. "Normális" esetnek a duplex módot tekintik, a forgalom mindkét irányban egyidőben folyhat. Ezt akkor használják, ha egy központi kapcsolót vagy a periférián lévő gépekkel, vagy más kapcsolókkal kötnek össze. Ekkor minden adatot pufferelnek, így bármelyik gép és kapcsoló tetszés szerinti időben küldheti el az adatait (kereteit). Az adónak nem kell figyelnie a csatorna forgalmát, mert a versengés kizárt. Mivel a kábel egy gépet és egy kapcsolót köt össze, csak ez a gép adhat a kapcsoló felé, a duplex megoldás miatt az esetleges ellenirányú adatküldés biztosan sikeres lesz. Nincs tehát versengés, a Csma/cd protokoll használata felesleges, a maximális kábelhosszt a jel erőssége határozza meg, nem pedig egy zajlöket adóhoz való visszajutás ideje. A kapcsolóknak módjukban áll keverni és egyeztetni a sebességeket, és automatikusan konfigurálhatják a hálózatot is, hasonlóan a gyors Ethernethez.

Ha a számítógépek nem kapcsolóhoz, hanem elosztóhoz kapcsolódnak, akkor a félduplex módot használják. Az elsztó nem puffereli a beérkező kereteket. A kapcsoló belül villamosan összeköti az összes vonalat, hasonlóan a klasszikus Ethernetnél alkalmazott megoldáshoz. Az ütközések nem kizárhatók, tehát szükséges a Csma/cd protokoll használata. Mivel a legrövidebb keretet (64 byte) 100-szor gyorsabban lehet elküldeni, a maximális távolság is 100-szor kisebb, azaz 25 méteres lesz, hogy megmaradjon az a sajátosság, hogy az adás még a legrosszabb esetben is addig tart, amíg a zajlöket visszaér az adóhoz. Egy 2500 méter hosszú kábel esetében, 1 Gb/s sebesség mellett az adó már régen végzett egy 64 byte-os keret adásával, amikor a keret a kábel hosszának tizedét sem tette még meg (a visszaútról nem is beszélve).

A bizottság – érthetően – elfogadhatatlannak tartotta a 25 méteres távolságot, ezért bevezette a vivőkiterjesztés (carrier extension) és a keretfűzés (frame bursting) funkciókat. Így a kábelhossz 200 méterre kiterjeszthető.

Ellentmondásos, hogy egy szervezet, amelyik a gigabites Ethernet megvalósítása mellett dönt, de elosztókkal köti össze a gépeket, ezzel tulajdonképen a klasszikus Ethernetet szimulálja. Tény, hogy az elosztók valamivel olcsóbbak a kapcsolóknál, és a gigabites Ethernet illesztő-kártyák elég drágák. Ha ezt a relatív drágaságot az olcsóbb elosztókkal akarja a szervezet ellensúlyozni, akkor ezzel egyben a hálózata teljesítményét drasztikusan csökkenti. A bizottságnak viszont a kitűzött viszafelé kompatibilitás előírása – és szokás – miatt a 802.3z szabványban meg kellett engednie ezt a lehetőséget.

A gigabites Ethernet kábelezése:

Megnevezés Kábel Max. szegmenshossz Megjegyzés
1000Base-SX fényvezető szál 550 m Többmódusú fényvezető szál (50 vagy 62,5 mikron)
1000Base-LX fényvezető szál 5000 m Egy- vagy többmódusú fényvezető szál (50 vagy 62,5 mikron)
1000Base-CX 2 pár STP 25 m Árnyékolt, sodrott érpár
1000Base-T 4 pár UTP 100 m Szabványos 5-ös kategóriájú UTP
  • 1000Base-T
  • 1000Base-SX
  • 1000Base-LX
  • 1000Base-CX
A lap eredeti címe: „http://hu.wikipedia.org/wiki/Ethernet”

More about Ethernet: 7902a adapter ethernet gigabit network robotics us, ethernet card, ethernet provider, fast ethernet, ethernet adapter, gigabit ethernet, usb ethernet adapter, ethernet driver, ethernet hub,

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.