Selama beberapa dekad, Ethernet telah membuktikan dirinya sebagai teknologi LAN (rangkaian kawasan setempat) yang agak murah, cukup pantas dan sangat popular.
Sejarah Ethernet
Jurutera Bob Metcalfe dan D. R. Boggs membangunkan Ethernet bermula pada tahun 1972. Piawaian industri berdasarkan kerja mereka telah ditubuhkan pada tahun 1980 di bawah set spesifikasi IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) 802.3. Spesifikasi Ethernet mentakrifkan protokol penghantaran data peringkat rendah dan butiran teknikal yang perlu diketahui oleh pengeluar untuk membina produk Ethernet seperti kad dan kabel.
Teknologi Ethernet telah berkembang dan matang dalam beberapa tahun sejak itu. Pada masa kini, pengguna boleh bergantung pada produk Ethernet di luar rak untuk berfungsi seperti yang direka bentuk dan berfungsi antara satu sama lain.
Teknologi Ethernet
Ethernet Tradisional menyokong pemindahan data pada kadar 10 megabit sesaat (Mbps). Memandangkan keperluan prestasi rangkaian meningkat dari semasa ke semasa, industri mencipta spesifikasi Ethernet tambahan untuk Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet memanjangkan prestasi Ethernet tradisional sehingga 100 Mbps, dan Gigabit Ethernet, sehingga 1, 000 Mbps. Walaupun ia tidak tersedia kepada pengguna biasa, 10 Gigabit Ethernet (10, 000 Mbps) kini menguasai rangkaian beberapa perniagaan, pusat data dan entiti Internet2. Secara amnya, bagaimanapun, perbelanjaan mengehadkan penggunaan meluasnya.
Kabel Ethernet juga dihasilkan mengikut mana-mana beberapa spesifikasi standard. Kabel Ethernet yang paling popular digunakan, Kategori 5 (kabel CAT5) menyokong kedua-dua Ethernet tradisional dan Pantas. Kabel Kategori 5e (CAT5e) dan CAT6 menyokong Gigabit Ethernet.
Untuk menyambungkan kabel Ethernet ke komputer (atau peranti rangkaian lain), palamkan kabel ke dalam port Ethernet peranti. Sesetengah peranti tanpa sokongan Ethernet boleh menyokong sambungan Ethernet menggunakan dongle seperti penyesuai USB-ke-Ethernet. Kabel Ethernet menggunakan penyambung yang kelihatan seperti penyambung RJ-45 yang digunakan dengan telefon tradisional.
Dalam model OSI (Saling Sambungan Sistem Terbuka), teknologi Ethernet beroperasi pada lapisan fizikal dan pautan data - Lapisan Satu dan Dua, masing-masing. Ethernet menyokong semua rangkaian popular dan protokol peringkat lebih tinggi, terutamanya TCP/IP.
Jenis Ethernet
Selalunya dirujuk sebagai Thicknet, 10Base5 ialah penjelmaan pertama teknologi Ethernet. Industri menggunakan Thicknet pada tahun 1980-an sehingga 10Base2 Thinnet muncul. Berbanding dengan Thicknet, Thinnet menawarkan kelebihan kabel yang lebih nipis (5 milimeter lwn. 10 milimeter) dan lebih fleksibel, menjadikannya lebih mudah untuk mendawai bangunan pejabat untuk Ethernet.
Bentuk Ethernet tradisional yang paling biasa, bagaimanapun, ialah 10Base-T. Ia menawarkan sifat elektrik yang lebih baik daripada Thicknet atau Thinnet kerana kabel 10Base-T menggunakan pendawaian pasangan terpiuh (UTP) tanpa pelindung dan bukannya sepaksi. 10Base-T juga lebih menjimatkan kos berbanding alternatif seperti kabel gentian optik.
Standard Ethernet lain yang kurang dikenali wujud, termasuk 10Base-FL, 10Base-FB dan 10Base-FP untuk rangkaian gentian optik dan 10Broad36 untuk kabel jalur lebar (televisyen kabel). Fast dan Gigabit Ethernet telah menjadikan semua bentuk tradisional di atas, termasuk 10Base-T, usang.
Lagi Mengenai Fast Ethernet
Pada pertengahan 1990-an, teknologi Fast Ethernet telah matang dan mencapai matlamat reka bentuknya untuk meningkatkan prestasi Ethernet tradisional sambil mengelakkan keperluan untuk menyambung semula sepenuhnya rangkaian Ethernet sedia ada.
Fast Ethernet terdapat dalam dua jenis utama:
- 100Base-T (menggunakan kabel pasangan terpiuh tanpa pelindung)
- 100Base-FX (menggunakan kabel gentian optik)
Paling popular ialah 100Base-T, standard yang merangkumi 100Base-TX (Kategori 5 UTP), 100Base-T2 (Kategori 3 atau UTP yang lebih baik) dan 100Base-T4 (100Base-T2 kabel yang diubah suai untuk memasukkan dua pasangan wayar tambahan).
Barisan Bawah
Walaupun Fast Ethernet meningkatkan Ethernet tradisional daripada kelajuan 10-Megabit kepada 100-Megabit, Gigabit Ethernet menambah baik pada Fast Ethernet dengan menawarkan kelajuan 1, 000 Megabit (1 Gigabit). Gigabit Ethernet pertama kali dibuat untuk bergerak melalui kabel optik dan tembaga, tetapi standard 1000Base-T menyokongnya juga. 1000Base-T menggunakan kabel Kategori 5 serupa dengan 100 Mbps Ethernet, walaupun untuk mencapai kelajuan gigabit memerlukan penggunaan pasangan wayar tambahan.
Topologi dan Protokol Ethernet
Ethernet Tradisional menggunakan topologi bas, bermakna semua peranti atau hos pada rangkaian menggunakan talian komunikasi kongsi yang sama. Setiap peranti mempunyai alamat Ethernet, juga dikenali sebagai alamat MAC. Peranti menghantar menggunakan alamat Ethernet untuk menentukan penerima mesej yang dimaksudkan.
Data yang dihantar melalui Ethernet wujud dalam bentuk bingkai. Bingkai Ethernet mengandungi pengepala, bahagian data dan pengaki dengan panjang gabungan tidak lebih daripada 1, 518 bait. Pengepala Ethernet mengandungi alamat kedua-dua penerima dan pengirim yang dimaksudkan.
Data yang dihantar melalui Ethernet disiarkan secara automatik ke semua peranti pada rangkaian. Dengan membandingkan alamat Ethernet dengan alamat dalam pengepala bingkai, setiap peranti Ethernet menguji setiap bingkai untuk menentukan sama ada ia bertujuan untuknya dan membaca atau membuang bingkai itu mengikut kesesuaian. Penyesuai rangkaian menggabungkan fungsi ini ke dalam perkakasan mereka.
Peranti yang ingin menghantar pada rangkaian Ethernet terlebih dahulu melakukan semakan awal untuk menentukan sama ada medium tersedia atau jika penghantaran sedang dijalankan. Jika Ethernet tersedia, peranti penghantar menghantar ke wayar. Walau bagaimanapun, ada kemungkinan bahawa dua peranti akan melakukan ujian ini pada masa yang lebih kurang sama dan kedua-duanya dihantar serentak.
Dengan reka bentuk, sebagai pertukaran prestasi, standard Ethernet tidak menghalang berbilang penghantaran serentak. Perlanggaran yang dipanggil ini, apabila ia berlaku, menyebabkan kedua-dua penghantaran gagal dan memerlukan kedua-dua peranti penghantar untuk menghantar semula. Ethernet menggunakan algoritma berdasarkan masa tunda rawak untuk menentukan tempoh menunggu yang betul antara penghantaran semula. Penyesuai rangkaian juga melaksanakan algoritma ini.
Dalam Ethernet tradisional, protokol untuk penyiaran, mendengar dan mengesan perlanggaran ini dikenali sebagai CSMA/CD (pengesanan berbilang capaian/perlanggaran deria pembawa). Sesetengah bentuk Ethernet yang lebih baharu tidak menggunakan CSMA/CD. Sebaliknya, mereka menggunakan protokol Ethernet dupleks penuh, yang menyokong penghantaran dan penerimaan serentak titik ke titik tanpa perlu mendengar.
Lagi Mengenai Peranti Ethernet
Kabel Ethernet adalah terhad dalam jangkauannya, dan jarak tersebut (sependek 100 meter) tidak mencukupi untuk menampung pemasangan rangkaian sederhana dan besar. Pengulang dalam rangkaian Ethernet membolehkan berbilang kabel dicantumkan dan jarak yang lebih jauh untuk direntang. Peranti jambatan boleh menyertai Ethernet ke rangkaian lain daripada jenis yang berbeza, seperti rangkaian wayarles. Satu jenis peranti pengulang yang popular ialah hab Ethernet. Peranti lain kadangkala keliru dengan hab ialah suis dan penghala.
Penyesuai rangkaian Ethernet juga wujud dalam pelbagai bentuk. Komputer dan konsol permainan menampilkan penyesuai Ethernet terbina dalam. Penyesuai USB-ke-Ethernet dan penyesuai Ethernet wayarles juga boleh dikonfigurasikan untuk berfungsi dengan banyak peranti.
Ringkasan
Ethernet ialah salah satu teknologi utama internet. Walaupun usianya sudah tua, Ethernet terus memperkasakan banyak rangkaian kawasan tempatan dunia dan terus bertambah baik untuk memenuhi keperluan masa depan bagi rangkaian berprestasi tinggi.
