SkillBase

Технология Ethernet

Содержание

Введение

Ethernet - это семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами для компьютерных и промышленных сетей. Это самый распространенный протокол в мире, используемый для построения локальных сетей и городских сетей. Протоколы Ethernet работают на физическом уровне модели OSI, предоставляя средства для передачи данных между устройствами.

На основе Ethernet можно выстроить собственную локальную сеть таким образом, чтобы разрабатывать и встраивать сервисы, упрощая свою и чужие жизни.

К примеру, система “Умный дом”:

Выстроив локальную сеть можно выделить в отдельно сеть для умных устройств и выстроить сеть для мобильных устройств. Таким образом IoT устройства могут работать на более низкой скорости интернета или даже без доступа к интернету, а

Основные моменты

1. Изобретение Ethernet

Ethernet был изобретен в 1973 году Бобом Меткалфом, инженером компании Xerox. Он разработал эту технологию как способ соединения нескольких компьютеров и обмена данными в локальной сети. В 1979 году он покинул Xerox и основал компанию 3Com, которая сыграла ключевую роль в распространении Ethernet.

2. Принцип работы — CSMA/CD

Изначально Ethernet использовал метод управления доступом к каналу под названием CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Этот метод позволял устройствам “слушать” линию связи, прежде чем отправить данные, чтобы избежать коллизий (столкновений) сигналов. Сегодня, благодаря широкому использованию коммутаторов (switches), CSMA/CD практически не используется, так как каждая пара устройств имеет свой выделенный канал связи.

3. Скорости Ethernet

Ethernet начал развиваться со скоростью 2.94 Мбит/с, но современные стандарты предлагают значительно более высокие скорости:

Fast Ethernet — 100 Мбит/с
Gigabit Ethernet — 1 Гбит/с
10 Gigabit Ethernet — 10 Гбит/с
40 Gigabit и 100 Gigabit Ethernet — для центров обработки данных и высокоскоростных сетей.
Современные разработки позволяют использовать Ethernet до 400 Гбит/с и выше.

4. Типы кабелей

Ethernet поддерживает различные типы кабелей для передачи данных:

Витая пара (Twisted Pair) — самый распространенный вариант для домашних и офисных сетей. Кабели категорий Cat5e, Cat6 и Cat6a обеспечивают разные уровни производительности и дальности передачи.
Оптоволоконные кабели — используются для более высокой скорости передачи на длинные расстояния. Они часто применяются в центрах обработки данных и магистральных линиях.

5. Максимальная длина кабеля

Для стандартного медного кабеля Ethernet, максимальная длина составляет около 100 метров (для кабелей типа Cat5e или Cat6). Оптоволокно может передавать сигнал на расстояния до нескольких километров, в зависимости от типа.

6. Ethernet в индустрии и быту

Ethernet — это основа для большинства проводных сетей в офисах, домах и учебных заведениях. Он также используется в промышленности для автоматизации и контроля процессов. С развитием Интернета вещей (IoT) Ethernet остается важной технологией, обеспечивая надежную и безопасную передачу данных.

7. Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet — это технология, которая позволяет передавать электричество через Ethernet-кабели. Это особенно удобно для устройств, которые требуют питания и подключения к сети (например, IP-камеры, точки доступа Wi-Fi). PoE избавляет от необходимости в отдельном источнике питания.

8. Стандарты Ethernet

Существует множество стандартов Ethernet, каждый из которых обозначает скорость и характеристики соединения:

IEEE 802.3 — основной стандарт Ethernet, который постоянно развивается и обновляется для поддержки более высоких скоростей и новых типов кабелей.
Стандарты также различаются по типам среды передачи, например, 802.3af и 802.3at для PoE, 802.3ae для 10 Gigabit Ethernet и другие.

9. Влияние на Интернет и сетевые технологии

Ethernet сыграл огромную роль в развитии Интернета, так как он позволил создать доступные и простые в установке сети. Он также послужил основой для разработки таких технологий, как Wi-Fi, которые используют схожие принципы.

10. Эволюция к беспроводным технологиям

Несмотря на широкое распространение Wi-Fi, Ethernet остается предпочтительным выбором для ситуаций, требующих высокой надежности и низкой задержки. Ethernet также играет важную роль в беспроводных сетях, так как точки доступа Wi-Fi часто подключены к сети через Ethernet.