اترنت Ethernet چیست؟ اشنایی با انواع شبکه اترنت

اترنت یک فناوری است که شبکه های محلی سیمی (LAN) را به هم متصل می کند و دستگاه را قادر می سازد تا از طریق پروتکلی که زبان رایج شبکه است با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این شبکه شبکه ای از رایانه ها و سایر دستگاه های الکترونیکی است که مساحت کوچکی را در مکان های شما مانند دفتر ، خانه ، اتاق یا ساختمان پوشش می دهد. بر خلاف LAN ، شبکه گسترده (WAN) مناطق جغرافیایی بسیار وسیع تری را پوشش می دهد. علاوه بر این ، اترنت یک پروتکل است که فرآیندهای نحوه انتقال داده ها از طریق LAN را کنترل می کند. همچنین نشان می دهد که چگونه دستگاه های شبکه می توانند بسته های داده را ارسال و قالب بندی کنند تا سایر دستگاه های شبکه در بخش شبکه یکسان بتوانند آنها را دریافت ، پردازش و تشخیص دهند.در این مطلب بطور کامل مبحث اترنت Ethernet چیست؟ و اشنایی با انواع شبکه اترنت مورد بررسی قرار گرفته است در ادامه با ما همراه باشید.

 

اترنت چیست؟

اترنت توضیح می دهد که چگونه دستگاه های شبکه می توانند داده ها را قالب بندی و ارسال کنند تا سایر دستگاه ها در همان بخش شبکه محلی یا محوطه دانشگاه بتوانند اطلاعات را تشخیص داده ، دریافت و پردازش کنند. کابل اترنت سیم کشی فیزیکی و محصور شده ای است که داده ها بر روی آن حرکت می کنند.

دستگاههای متصل که با یک کابل به شبکه جغرافیایی محلی دسترسی دارند – یعنی با اتصال سیمی و نه بی سیم – احتمالاً از اترنت استفاده می کنند. از مشاغل گرفته تا گیمرها ، کاربران نهایی متنوع به مزایای اتصال اترنت بستگی دارند که شامل قابلیت اطمینان و امنیت است.

در مقایسه با فناوری LAN بی سیم (WLAN) ، اترنت معمولاً آسیب پذیری کمتری دارد. همچنین می تواند امنیت و کنترل بیشتری از شبکه نسبت به فناوری بی سیم ارائه دهد ، زیرا دستگاه ها باید با استفاده از کابل کشی فیزیکی متصل شوند. این امر دسترسی خارجیان به داده های شبکه و یا پهنای باند دستگاه های غیرمجاز را با مشکل مواجه می کند.

چرا از اترنت استفاده می شود؟

اترنت برای اتصال دستگاه ها در یک شبکه استفاده می شود و هنوز یک شکل متداول اتصال شبکه است. برای شبکه های محلی مورد استفاده سازمان های خاص – مانند دفاتر شرکت ، محوطه مدارس و بیمارستان ها – از اترنت به دلیل سرعت ، امنیت و قابلیت اطمینان بالا استفاده می شود.

اترنت در ابتدا به دلیل قیمت ارزان آن در مقایسه با فناوری رقیب آن زمان مانند حلقه علامت IBM محبوبیت پیدا کرد. با پیشرفت فناوری شبکه ، توانایی اترنت برای تکامل و ارائه سطوح بالاتر عملکرد ، در عین حفظ سازگاری با گذشته ، محبوبیت پایدار آن را تضمین کرد. توان خروجی 10 مگابیت اولیه اترنت در اواسط دهه 1990 ده برابر شد و به 100 مگابیت بر ثانیه رسید و موسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) با به روزرسانی های پی در پی عملکرد خود را افزایش می دهد. نسخه های فعلی اترنت می توانند از عملیات حداکثر 400 گیگابیت بر ثانیه (گیگابیت بر ثانیه) پشتیبانی کنند.

مزایا و معایب اترنت

اترنت مزایای زیادی برای کاربران دارد ، به همین دلیل محبوبیت زیادی پیدا کرد. با این حال ، چند معایب نیز وجود دارد.

مزایای اترنت

معایب اترنت

اترنت در مقابل Wi-Fi

Wi-Fi محبوب ترین نوع اتصال به شبکه است. برخلاف انواع اتصال سیمی ، مانند اترنت ، برای اتصال به کابل فیزیکی نیازی نیست. داده ها از طریق سیگنال های بی سیم منتقل می شوند.

 

تفاوت بین اتصالات اترنت و Wi-Fi

اتصال اترنت

اتصال وای فای

 

اترنت چگونه کار می کند

IEEE در خانواده استانداردهایی به نام IEEE 802.3 مشخص می کند که پروتکل اترنت هر دو لایه 1 (لایه فیزیکی) و لایه 2 (لایه پیوند داده) را در مدل پروتکل شبکه Open Systems Interconnection (OSI) لمس می کند.

 

اترنت دو واحد انتقال را تعریف می کند: بسته و فریم. این فریم نه تنها شامل بار تحویل داده ها ، بلکه موارد زیر را نیز شامل می شود:

1- آدرس های فیزیکی کنترل دسترسی رسانه (MAC) فرستنده و گیرند

2- برچسب گذاری مجازی LAN (VLAN) و اطلاعات کیفیت خدمات (QoS)

3- و اطلاعات تصحیح خطا برای تشخیص مشکلات انتقال.

 

هر فریم در بسته ای پیچیده شده است که شامل چندین بایت اطلاعات برای ایجاد ارتباط و علامت گذاری محل شروع فریم است.

مهندسان زیراکس اولین بار اترنت را در دهه 1970 توسعه دادند. اترنت در ابتدا روی کابل های کواکسیال عبور کرد. امروزه ، یک شبکه معمولی اترنت از گریدهای خاصی از کابل های جفت پیچ خورده یا کابل کشی فیبر نوری استفاده می کند. اترنت اولیه چندین دستگاه را از طریق هاب ها به بخشهای شبکه متصل کرد – دستگاههای لایه 1 مسئول انتقال داده های شبکه – با استفاده از زنجیره دیزی یا توپولوژی ستاره.

 

با این حال ، اگر دو دستگاه که یک مرکز را به اشتراک می گذارند سعی کنند همزمان داده ها را منتقل کنند ، بسته ها می توانند با هم برخورد کرده و مشکلات اتصال ایجاد کنند. برای کاهش این ترافیک دیجیتالی ، IEEE پروتکل Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) را توسعه داد ، که به دستگاه ها اجازه می دهد قبل از شروع انتقال جدید ، بررسی کنند که آیا یک خط مشخص در حال استفاده است یا خیر.

بعدها ، هاب های اترنت تا حد زیادی جای خود را به سوئیچ های شبکه دادند. از آنجا که یک هاب نمی تواند بین نقاط یک بخش شبکه تبعیض قائل شود ، نمی تواند داده ها را مستقیماً از نقطه A به نقطه B ارسال کند ، در عوض ، هر زمان که یک دستگاه شبکه از طریق یک پورت ورودی انتقال را ارسال می کند ، هاب داده ها را کپی کرده و به همه توزیع می کند. پورت های خروجی موجود

در مقابل ، یک سوئیچ بطور هوشمند ترافیک مورد نظر برای دستگاه های خود را به هر پورت ارسال می کند تا کپی از همه و همه انتقال ها در بخش شبکه ، بنابراین امنیت و کارایی را بهبود می بخشد.

مانند سایر انواع شبکه ، رایانه های درگیر برای اتصال به اترنت باید دارای کارت رابط شبکه (NIC) باشند.

 

کابل های اترنت دستگاه های شبکه را به روترها یا مودم های مناسب متصل می کنند و کابل های مختلف با استانداردها و سرعت های مختلف کار می کنند. به عنوان مثال ، کابل رده 5 (Cat5) از اترنت سنتی و 100BASE-T پشتیبانی می کند ، کابل رده 5e (Cat5e) می تواند GbE را اداره کند و رده 6 (Cat6) با 10 گیگابایت کار می کند.

کابلهای متقاطع اترنت ، که دو دستگاه از یک نوع را به هم متصل می کنند ، نیز وجود دارند و این امکان را می دهد که دو کامپیوتر بدون سوئیچ یا روتر بین آنها متصل شوند.

 

هر دستگاه دیگری که با استفاده از یک کابل مانند یک سیم به جای اتصال بی سیم به شبکه ای از نظر جغرافیایی محلی دسترسی داشته باشد ، به احتمال زیاد از اترنت استفاده می کند ، چه در خانه ، چه در دفتر و چه در محیط مدرسه. با این حال ، این کابل های فیزیکی تنها فاصله محدودی دارند که می توانند کاملاً کشیده شوند و سیگنالهای کافی را از طریق دوام خود حمل کنند. به همین دلیل است که انواع مختلفی از کابل های اترنت برای انجام یک کار خاص در یک موقعیت خاص استفاده می شود.

 

اشنایی با انواع اصطلاحات شبکه اترنت Ethernet

اترنت از یک سری قوانین ساده تبعیت می‌کند که عملیات پایه آن را کنترل می‌کند. برای درک بهتر این قوانین، درک اصطلاحات پایه اترنت مهم است.

• محیط انتقال(medium) : دستگاه‌های اترنت به یک محیط انتقال مشترک متصل می‌شوندکه مسیری را برای عبور سیگنال‌های الکترونیکی فراهم می‌کند. در گذشته، این محیط انتقال یک کابل مسی هم‌محور بوده‌است، اما امروزه بیشتر یک جفت سیم پیچیده یا کابل فیبر نوری است.

• سگمنت(segment) : ما به یک محیط انتقال مشترک به عنوان سگمنت اترنت اشاره می‌کنیم

• گره(node) : دستگاه‌های که به سگمنت متصل می‌شوند، ایستگاهها یا گره‌ها هستند.

• فریم(frame) : گره‌ها در پیام‌های کوتاهی به نام فریم ارتباط برقرار می‌کنند که تکه‌هاییبا اندازه‌های متغیر از اطلاعات هستند.

 

انواع مختلف کابل های اترنت Ethernet

10Base2 – thin Ethernet

10Base 5 – thin Ethernet

(کابل جفت پیچ خورده می تواند به سرعت 10 مگابیت بر ثانیه برسد) 10Base-T – Twisted-pair

(دستیابی به سرعت 100 مگابیت بر ثانیه از طریق فیبر نوری) 100Base-FX

(مشابه کابل جفت پیچ خورده اما با سرعت 10 برابر بیشتر) 100Base-TX

(کابل دو جفت پیچ خورده از کابل های دسته 5 که سرعت تا یک گیگابیت در ثانیه را امکان پذیر می کند) 1000Base-T

(این بر اساس فیبر نوری چند حالته است که از سیگنال طول موج کوتاه 850 نانومتر استفاده می کند) 1000Base-SX

(این نیز بر اساس فیبر نوری چند حالته است اما از سیگنال طول موج طولانی استفاده می کند) 1000Base-LX

شبکه های اترنت

در زیر انواع مختلف شبکه های اترنت آمده است:

اترنت سریع Fast Ethernet

این یک نوع شبکه اترنت است که می تواند داده ها را با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه از طریق کابل شبکه جفت پیچ خورده یا کابل فیبر نوری منتقل کند. داده ها را می توان از 10 مگابیت بر ثانیه به 100 مگابیت بر ثانیه بدون ترجمه پروتکل یا تغییر در نرم افزار برنامه و شبکه انتقال داد.

اترنت گیگابیت Gigabit Ethernet

این یک نوع شبکه اترنت است که قابلیت انتقال داده ها با سرعت 1000 مگابیت بر ثانیه را بر اساس کابل جفت پیچ خورده یا کابل فیبر نوری دارد. در میان انواع دیگر کابل های اترنت ، این کابل محبوب ترین است.

Switch Ethernet

این قطعه ای از تجهیزات شبکه است که برای چندین دستگاه شبکه در LAN مورد نیاز است. در استفاده از این نوع کابل ، باید از کابل شبکه معمولی به جای کابل متقاطع استفاده کرد. این کابل اترنت داده ها را از یک دستگاه به دستگاه دیگر با همان شبکه ارسال می کند. به طور معمول ، این سرعت انتقال داده های مختلف را پشتیبانی می کند. اترنت به دلیل این واقعیت که هزینه چنین شبکه ای خیلی زیاد نیست ، به طور گسترده ای به عنوان فناوری شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

 

عملکرد اترنت

برای درک کامل مکانیسم پشت پروتکل اترنت ، نیاز به دانش فنی و اطلاعات علوم کامپیوتر دارد. به عنوان مثال ، اگر دستگاهی در شبکه بخواهد داده ها را به دستگاه دیگری ارسال کند ، حامل را که سیم اصلی اتصال همه دستگاه ها است ، حس می کند. اگر کسی چیزی ارسال نکند یا رایگان باشد ، بسته داده را از طریق تمام دستگاه های دیگر در شبکه ارسال می کند و بسته را بررسی می کند که آیا گیرنده است یا خیر. این گیرنده بسته را مصرف می کند. اگر در حال حاضر در بزرگراه است ، دستگاهی که می خواهد ارسال کند چند هزار ثانیه عقب می ماند تا دوباره امتحان کند تا بتواند ارسال کند.

 

علاوه بر این ، محدودیت هایی در کابل های اترنت نیز وجود دارد. یک کابل اترنت مانند یک سیم برق دارای حداکثر ظرفیت فاصله است ، این بدان معناست که کابل دارای محدودیت بالایی برای مدت زمان کارکرد قبل از از دست دادن سیگنال بر عملکرد است. انتهای کابل باید به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشند تا سیگنال ها را سریعتر دریافت کنند ، اما برای جلوگیری از وقفه نیز باید از تداخل الکتریکی دور باشند. هم برای اترنت و هم برای اینترنت ، در استفاده از شبکه اترنت ، روتر شبکه نیز به عنوان یک پل ارتباطی با اینترنت عمل می کند. از طریق روتر ، به مودم متصل می شود که سیگنال داخلی را حمل می کند ، درخواست بسته داده را ارسال و دریافت می کند و آنها را به رایانه های دیگر شبکه هدایت می کند. حتی اگر از شبکه استفاده نشود ، در بیشتر موارد کامپیوتر از طریق کابل اترنت به مودم متصل می شود.

 

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟ نظر شما درباره اترنت Ethernet چیست؟ در انتها خوشحال خواهیم شد که نظرات و تجربیات خود را از طریق بخش ارسال دیدگاه با ما و سایر مخاطبان سایت ایمن کالا در میان بگذارید.