استاندارد اترنت برای کابل زوج به هم تابیده

Ethernet چیست؟

اترنت یک فناوری سنتی برای اتصال دستگاه‌ها در یک شبکه محلی سیمی (LAN) یا شبکه گسترده (WAN) است، که دستگاه‌ها را قادر می‌سازد از طریق یک پروتکل که مجموعه‌ای از قوانین یا زبان مشترک شبکه است با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تاریخچه اترنت:

اترنت در شرکت PARC Xerox در سال‌های ۱۹۷۵–۱۹۷۳ پایه‌ریزی شد. Robert Metcalfe و Dacid Boggs خلاصه‌ای از Ethernet را تا قبل از مارس ۱۹۷۴ نوشتند و ارائه کردند.

در مارس ۱۹۷۴ شخصی بنام R.Z.Bachrach یادداشتی به Metcalfe و Boggs و مدیرشان نوشت، مبنی بر اینکهً از لحاظ تکنیکی یا مفهومی چیز جدیدی در پیشنهاد شما نمی‌باشد و تجزیه و تحلیل نشان خواهد داد که سیستم شما دچار خطا می‌شود.اشکال این آنالیز این بود که به اثر Channel capture توجه نشده بود که تا سال ۱۹۹۴ به آن پی نبرده شد.

در سال ۱۹۷۵ شرکت Xerox این موضوع را به نام Metcalfe و Boggs به همراه Chuck thacker و Lampson Butler به‌عنوان مخترعین تحت کنام سیستم ارتباط داده‌ای چندین نقطه‌ای همراه با تشخیص تصادف ثبت کرد در سال ۱۹۷۶ بعد از اینکه سیستم در PARC توسعه یافت، Metcalfe و Boggs یک مقاله منتشر کردند.

Ethernet تجربی که در آن مقاله شرح داده شد با سرعت Mbit/s ۳ کار می‌کرد و فیلدهای آدرس مبدأ و مقصد ۸ بیت بود و قالب آدرس‌های Ethernet همچون قالب‌های امروزی نبود.

Metcalfe در سال ۱۹۷۹ از شرکت زیراکس جدا شد تا بتواند استفاده از کامپیوترهای شخصی و شبکه‌های محلی را گسترش دهد از اینرو شرکت 3Com را تأسیس کرد. او شرکت‌های DEC, INTel و Xerox متقاعد کرد تا به منظور توسعه Ehternet به‌عنوان یک استاندارد با همدیگر همکاری کنند.

از اینرو استاندارد DIX برگرفته از (Digital/ INTel/ Xerox) نام گرفت که استانداردی برای Ethernet با سرعتی برابر ۱۰ مگابیت بر ثانیه با آدرس‌های مبدأ و مقصد ۴۸ بیتی و یک فیلد ۱۶ بیتی جهت نوع بسته اطلاعاتی Ethernet.

اولین استاندارد در ۳۰ سپتامبر ۱۹۸۰ منتشر شد که رقیبی برای دو سیستم بزرگ ARCNET , Token ring می‌بود. اما بزودی آن دو سیستم بزرگ زیر موج‌های عظیم تجهیزات Ethernet مدفون شدند. در واقع شرکت 3Com تبدیل به یک شرکت اصلی و پیشرو گردید.

سیستم‌های Ethernet با سیم‌های زوج به هم تابیده از اواسط دهه ۱۹۸۰ توسعه یافتند. همراه با شروع StarLAN، که LOBASE –T شناخته شده‌است. این سیستم‌ها جایگزین کابل کواکسیال که شبکه‌های Ethernet اولیه مبتنی بر آن بود شده. شبکه‌های اولیه به‌وسیله Hub به کابل‌های UTP متصل بودند که با استفاده از CSMA/CD سوئیچها جایگزین آن‌ها شدند.

انواع شبکه اترنت:

1. fast ethernet
2. Gigabit ethernet
3. Switch ethernet

به تازگی دو استاندارد جدید زیر از سوی انجمن IEEE ارائه شده است:

• 2.5GBase-T-2500 Mbps به کابل Cat 5e یا بهتر از آن نیاز دارد.
• 5GBase-t-5000 Mbps به کابل Cat 6 یا بهتر از آن نیاز دارد.

این استانداردها یک راه‌حل میان‌بر میان Gigabit Ethernet و 10-Gigabit Ethernet ارائه می‌کنند. دقت کنید که یک شبکه می‌تواند در یک زمان از استانداردهای اترنت متنوعی پشتیبانی کند. زمانی که در شبکه خود از کابل‌های به هم تابیده مناسبی استفاده کرده باشید، این قابلیت در اختیارتان قرار دارد تا به‌طور مداوم یک شبکه، یک دستگاه یا کارت شبکه را ارتقا دهید.

سریع‌ترین استاندارد اترنت 10GBase-T است که نرخ انتقال قابل توجهی را روی کابل‌های به هم تابیده ارائه می‌کند که تقریبا قابل قیاس با کابل‌کشی فیبر نوری بوده، اما ارزان‌تر از فیبر-نوری است. با این حال، همانند دیگر استانداردهای اترنت زوج به هم تابیده، حداکثر طول 1GBase-T برابر با 100 متر است.

این محدودیت به این معنا است که 10GBase-T برای شبکه‌های WAN که دارای فواصل طولی زیاد هستند مناسب نیست، اما به راحتی اجازه می‌دهد تا هر دسکتاپ متصل به یک شبکه محلی از سرویس‌های همگرا مثل ویدئو و صدا استفاده کند.

طبقه‌بندی کابل‌ها (مانند Cat 5e یا Cat 6) حداکثر سرعتی که یک شبکه می‌تواند از آن پشتیبانی کند را تعیین می‌کند. این ویژگی لایه 1 است.

کارت شبکه دستگاه نیز برای تعیین حداکثر سرعت شبکه که توسط استانداردهای مختلف اترنت تعریف شده است، استفاده می‌شود. درست است که اترنت به‌طور کلی به عنوان یک پروتکل لایه 2 شناخته شده است، اما یکسری عملکردها یا به عبارت دقیق‌تر توابع لایه 1 را دارد که فرکانس انتقال و سایر ویژگی‌های الکتریکی را تعیین می‌کند.

بخشی از عملکرد این لایه، ارائه یک سیگنال بین دو گره است، زیرا آن‌ها یک زبان مشترک را برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. سایر فناوری‌های نام آشنای لایه 2، USB، Wi-Fi و همچنین مولفه‌های لایه فیزیکی هستند. اکثر شبکه‌های محلی امروزی از دستگاه‌ها و کارت‌های شبکه استفاده می‌کنند که قادر هستند از Ethernet Fast و Gigabit Ethernet پشتیبانی کنند.

هنگامی که گره‌ها برای اولین بار ارتباط برقرار می‌کنند، دستگاه‌ها از قابلیت auto-negotiate برای دسترسی به سریع‌ترین استاندارد مشترک استفاده می‌کنند. با این حال، شبکه باید از کابل‌هایی استفاده کند که بتوانند از حداکثر سرعتی که دستگاه‌ها از آن استفاده می‌کنند پشتیبانی کنند.

مزایا و معایب اترنت

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

مزایای اترنت:

1. هزینه نسبتا کم
2. به طور کلی در برابر نویز مقاوم است
3. سازگاری با تکنولوژی‌های قدیمی‌تر
4. سرعت
5. قابلیت اطمینان
6. امنیت داده‌ها، زیرا می‌توان از فایروال‌های رایج استفاده کرد
7. کیفیت انتقال داده خوب

معایب اترنت:

1. جابجایی‌پذیری محدود
2. با برنامه‌های کاربردی بلادرنگ یا تعاملی به خوبی کار نمی‌کند
3. برای شبکه‌های کوچک‌تر و مسافت کوتاه‌تر در نظر گرفته شده
4. گیرندگان، دریافت بسته‌های داده را تایید نمی‌کنند
5. استفاده از کابل‌های بلندتر می‌تواند تداخل ایجاد کند
6. هنگام تلاش برای تعیین اینکه کدام کابل یا گره باعث ایجاد مشکل شده، عیب‌یابی دشوار است
7. با افزایش ترافیک سرعت در آن کاهش می‌یابد

دانیال نور