a helyi hálózatokban (LAN), a nagyvárosi hálózatokban (MAN) és a nagy kiterjedésű hálózatokban (WAN) általánosan használt vezetékes számítógépes hálózati technológiák családja From Wikipedia, the free encyclopedia
Az Ethernet a számítógépes hálózatok egy specifikációja, a kiterjesztéseivel együtt. A LAN (helyi hálózat), a MAN (városi hálózat) és a WAN (nagy kiterjedésű hálózat) kialakításának műszaki tartalmát írja le. Manapság az elnevezés már összeforrt a számítógépes helyi hálózattal, így legtöbbször ennek a szinonimájaként használatos.
Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye. |
![]() |
Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. (2006 márciusából) |
Az eredeti változat a DEC, az Intel és a Xerox cég által kidolgozott, alapsávú LAN-ra vonatkozó specifikáció volt. Az IEEE 802.3 szabvány a napjainkban is használatos megoldások alapjának tekinthető, amit azóta az igényeknek megfelelően időről időre újabb kiegészítésekkel bővítenek.
Az Ethernet hálózatok az ütközések feloldására a CSMA/CD protokollt használják. Számos kábeltípuson (koax, csavart érpár stb.) működnek, legalább 10 Mbps sebességgel.
Az Ethernetet az 1970-es évek elején fejlesztették ki a Xerox PARC kutatási központjában adatkommunikációs megoldásként. Az ihletet a Hawaii egyetemen ALOHANET néven megalkotott vezeték nélküli rendszer adta. Bob Metcalfe és David Boggs 1976-ban tervezte és valósította meg az első helyi hálózatot a Xerox Palo Altó-i kutatási központjában.
A nevét az éterről (angolul: ether), a 19. századi fizikusok által feltételezett, az elektromágneses sugárzások terjedésére szolgáló könnyű közegről kapta.
Az Ethernet esetén a közeg nem vákuum, hanem egy speciális koaxiális kábel volt, amely akár 2,5 km hosszú is lehetett (500 méterenként jelismétlővel). 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 Mbit/s-os sebességgel tudott üzemelni.
Bob Metcalfe 1979-ben kilépett a Xerox cégtől, és megalapította a 3Comot, amely Ethernet-kompatibilis eszközöket kezdett gyártani PC-khez. Az Ethernet olyan sikeres volt, hogy a DEC, az Intel és a Xerox megállapodott egy közös, 10 Mbit/s-os adatátviteli sebességet megvalósító Ethernet-szabványban, amely a DIX szabvány (a cégek kezdőbetűiből: DEC, Intel, Xerox) nevet kapta, és 1980-ban került publikálásra The Ethernet, A Local Area Network. Data Link Layer and Physical Layer Specifications címmel, amit Blue booknak (magyarul: Kék könyv) is szokás nevezni. Ebből jött létre 1983-ban a IEEE 802.3 szabvány, amely Ethernet II néven is ismert.
Az Ethernet azóta is fejlődik, és noha az eredetileg kifejlesztett szabvány műszaki megoldásait a napjainkban alkalmazott változat már jócskán meghaladja, az Ethernet elnevezés annyira elterjedtté vált, hogy ezt szokás használni, amikor a számítógépes hálózatokról beszélünk. A korai időszakban alkalmazott speciális koaxkábel helyett a későbbiekben készült hétköznapi koaxkábeles, majd pedig a manapság is széleskörűen alkalmazott sodort érpáras rézkábel, valamint optikai szálas megoldás is.
Napjainkban a kezdeti 10 Mbit/s sebesség többszöröse érhető el, a 100 Mbit/s és 1000 Mbit/s (azaz 1 Gbit/s) sebességek mindennaposak, de a közelmúltban készült szabványok (pl. IEEE 802.3cn) már 400 Gbit/s sebességet is definiálnak.
A bizottság a 802.3 jelű Ethernet-szabvány létrehozása mellett a vezérjeles sínét (token bus, 802.4) és a vezérjeles gyűrűét (token ring, 802.5) is megalkotta. Ezek egymással nem kompatibilisek, de nem műszaki okok miatt: a General Motors az autógyártásban a 802.4 szabványhoz ragaszkodott, az IBM pedig a token ringet favorizálta. Mára e két utóbbi jelentőségét vesztette, annak ellenére, hogy az IBM dolgozik egy gigabites változaton (802.5v).
Az Ethernet állomásai a közvetítő közeggel (kábel) való állandó kapcsolatot kihasználva folyamatosan figyelik a csatornát. Bele tudnak hallgatni abba, így ki tudják várni, amíg felszabadul, és leadhatják a saját üzenetüket anélkül, hogy ezzel egy másik állomásé sérülne, tehát elkerülhető a torlódás. Ha ütközést tapasztalnak, akkor zavarni kezdik a csatornát, hogy figyelmeztessék a küldőket, ezután véletlenszerűen meghatározott hosszúságú ideig várnak, majd adni kezdenek. Ha további ütközések történnek, az eljárás ugyanez, de a véletlen hosszú várakozás idejét a 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. Ezek kicsit eltérő formátumúak, de mindkettő a manchesteri kódolást használja, míg a token ring (802.5) a differenciál manchesteri kódolást.
A megnevezés első száma az átviteli sebességet jelöli, az ezt követő Base az alapsávú átvitelre utal. A következő szám koaxiális kábel esetén annak hosszát adja meg 100 méterre kerekítve.
A klasszikus Ethernet-kábelek leggyakoribb típusai:
Megnevezés | Kábel | Maximális szegmenshossz | Csomópont/szegmens | Megjegyzés |
---|---|---|---|---|
10Base5 | vastag koaxiális | 500 m | 100 | az 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 vastag Ethernet (thick Ethernet) esetében a sárga kerti öntözőcsőre hasonlító kábelen a lehetséges csatlakozási pontok 2,5 méterenként meg vannak jelölve. (A szabvány a sárga színt nem írja elő, de javasolja.) Ezekre az állomások csatlakoztatása úgynevezett vámpír csatlakozóval történik: egy vékony tüskét nyomnak a koaxiális kábel központi vezetékébe. A csatlakozó közvetlenül kapcsolódik egy adó-vevő egységhez, az pedig egy speciális kábellel a számítógépben lévő csatolókártyához.
A forgalmazás alapsávú (baseband), 10 Mb/s-os jelekkel történik. Létezett a szélessávú változat, a 10Broad36, de idővel eltűnt a piacról.
A vékony Ethernet (thin Ethernet) esetében a kábel jobban hajlítható, vékonyabb, és gyári BNC csatlakozókat és T elosztókat használ. A BNC csatlakozókról a jel egy – korlátozott hosszúságú – koaxiális kábelen keresztül jut a számítógép csatolókártyájához, ami tartalmazza a szükséges adó-vevő áramköröket is.
Az irodai környezetben szokásos, csavart érpárokat használó megoldás. A számítógépek közvetlenül egy elosztóhoz csatlakoznak.
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.
1992-ben összehívták a bizottságot, hogy készítsenek egy új szabványt egy gyorsabb LAN-ra, megtartva a 802.3 minden egyéb előírását. Egy másik elképzelés viszont arról szólt, hogy teljesen át kell alakítani mindent, és 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 | Maximális szegmenshossz | Megjegyzés |
---|---|---|---|
100Base-T4 | sodrott érpár | 100 m | 3-as kategóriájú UTP |
100Base-TX | sodrott érpár | 100 m | duplex 100 Mb/s (5-ös kategóriájú UTP) |
100Base-FX | fényvezető szál | 20.000 m | nagy távolságra, duplex 100 Mb/s |
A gyors Ethernet szabványát követően 1995-ben a 802-es bizottság egy még gyorsabb Ethernet tervein kezdett dolgozni. A célkitűzések a következők voltak: tízszer nagyobb sebesség, kompatibilitás az eddigi Ethernetekkel. A végső szabvány, a 802.3z eleget tett a feltételeknek.
A gigabites Ethernet – eltérően a klasszikustól – pont-pont felépítésű. A legegyszerűbb topológiánál két számítógép van összekapcsolva, de gyakoribb az a megoldás, amikor egy kapcsoló vagy elosztó köt össze több számítógépet, illetve további elosztókat vagy kapcsolókat. Egy Ethernet-kábel végén minden esetben csak egy-egy eszköz található.
A gigabites Ethernet két működési módot támogat: a duplex és félduplex működést. „Normális” esetnek a duplex módot tekintik, aminél a forgalom mindkét irányban egy időben 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, ami feleslegessé teszi a CSMA/CD protokoll használatát. Mivel a kábel egy gépet és egy kapcsolót köt össze, így csak ez a gép adhat a kapcsoló felé, tehát a duplex megoldás miatt az esetleges ellenirányú adatküldés biztosan sikeres lesz. A lehetséges legnagyobb kábelhosszt a jel erőssége határozza meg, nem pedig egy zajlöket adóhoz való visszajutásának az 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 csatlakoznak, akkor a félduplex módot használják. Az elosztó 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) százszor gyorsabban lehet elküldeni, a maximális távolság is százszor 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 az még a kábel hosszának a tizedét sem tette 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) funkciót. Így a kábelhossz 200 méterre terjeszthető ki.
Ellentmondásos, hogy egy fölhasználó a gigabites Ethernet megvalósítása mellett dönt, de elosztókkal köti össze a gépeket, ezzel tulajdonképpen a klasszikus Ethernetet szimulálva. Tény, hogy az elosztók valamivel olcsóbbak a kapcsolóknál, és a gigabites Ethernet-illesztőkártyák elég drágák. Ha ezt a relatív drágaságot az olcsóbb elosztókkal akarják ellensúlyozni, akkor ez egyben drasztikusan csökkenti a hálózat teljesítményét. A bizottságnak viszont a visszafelé kompatibilitás célként való kitűzése, előírása – és szokása – miatt meg kellett engednie ezt a lehetőséget a 802.3z szabványban.
A gigabites Ethernet kábelezése:
Megnevezés | Kábel | Maximális szegmenshossz | Megjegyzés |
---|---|---|---|
1000Base-SX | fényvezető szál | 550 m | többmódusú fényvezető szál (50 vagy 62,5 mikron) |
1000Base-LX | fényvezető szál | 5.000 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 |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.