Phenquestions
Hur Ethernet fungerar
Varje enhet i ett Ethernet-nätverk har ett Ethernet-kort, mer känt som NIC (Network Interface Controller). Dessa enheter kallas knutpunkter, och de pratar med varandra med hjälp av protokoll. I nätverkssammanhang är ett protokoll ett kommunikationsspråk mellan anslutna enheter. Noder kommunicerar genom ramar, bitar av information som noder skickar som korta meddelanden. Ramar bära information som en nod skickar till en annan nod. Om protokollet är språket är ramarna meningarna. Ethernet-protokollet specificerar uppsättningen regler för att konstruera ramar, och varje ram har en destination och en källadress för att identifiera sändaren och mottagaren av en ram. Inga två noder har samma adress. Enheterna är anslutna till varandra via Ethernet-kablar, även kallade medium.
Signalerna tenderar att dämpas när de färdas genom en kabel. Vissa signaler kan till och med gå vilse om kabeln är för lång. För att bibehålla kvaliteten måste signalen förstärkas. I ett Ethernet-nätverk kallas dessa förstärkare Repeaters. Repeaters, eller signalförstärkare, är elektroniska enheter som förstärker och sedan sänder en signal igen. Dessa repeater installeras med vissa intervall i ett Ethernet-nätverk.
Kolliderande signaler
Ett vanligt problem i Ethernet-nätverk är kollision av signaler, vilket händer när två eller flera datorer skickar data samtidigt. CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) hanterar effektivt detta nätverksdilemma. Med Carrier Sense, kontrollerar datorn om ledningen används innan den skickar information, vilken tillämpas när många datorer använder samma anslutning, alltså Multipel åtkomst. När enheterna i ett nätverk skickar information samtidigt kommer den här informationen att kollidera och skickas inte framgångsrikt. Kollisionsdetektering är förmågan hos enheterna i nätverket att upptäcka att andra enheter också har skickat information till andra enheter. När detta händer väntar nämnda enheter en slumpmässig tid och försöker sedan skicka informationen igen.
Ethernet-kablar
Ethernet-kablar binder samman alla enheter i ett nätverk. Det finns för närvarande två typer av Ethernet-kablar tillgängliga: Twisted Pair och Fiber Optics. Den typ av kablar som används avgör nätverkets prestanda.
Twisted Pair Kablar
Twisted Pair Ethernet-kablar är gjorda av koppartrådar tvinnade parvis och buntade ihop i ett plasthölje. Kablarnas ändar är förseglade i en RJ45-kontakt. Twisted Pair-kablar har funnits sedan början av Ethernet-nätverk och de klassificeras enligt flera kategorier.
Den första kabeln som användes i ett Ethernet-nätverk var Kategori 1 kabel, som ofta användes på 1970-talet. Även känd som koaxialkabel, består denna kabel av tvinnade telefonledningar insvept i en plastmantel. Efterföljande iterationer hade förbättringar i frekvenser och prestanda. Det var dock inte förrän 1995 då frekvensen och hastigheten steg betydligt. Kategori 5 kablar har en frekvens på över 100 MHz och en mycket snabbare hastighet på 100 Mbps. Det dröjde inte länge innan kategori 5e eller Katt 5e kabel introducerades, vilket pressade hastigheten till 1 Gbps. De Kategori 6 kabeln kom ut i början av 2000-talet. Cat 6-kablar kan köras vid 250 MHz och leverera data med 1 Gbps över 330 fot och kan gå så snabbt som 10 Gbps vid över 150 fot. Cat 6-kablar har också avskärmning för att minska störningar. En förbättrad Cat 6, den Cat 6A kabeln går på 500 MHz och levererar 1 Gbps över 330 fot. Kategori 7 är nästa i kabelstegen, med en högre frekvens på 600 MHz och enastående prestanda på 10 Gbps över 330 fot. För att förbättra isoleringen är varje ledningspar avskärmad och en annan skärm täcker hela trådbunten, vilket minskar störningen ytterligare. Cat 7-kabeln förbättrades till Cat 7A, som bär 1 GHz med en förvånande hastighet på 40 Gbps över 165 fot. Listan blir längre, med det senaste tillskottet i gruppen, Kategori 8 kabel, som körs med den högsta frekvensen på 2 GHz och en hastighet på 40 Gbps. Cat 7 och Cat 8 används främst i serverrum och datacenter, där högsta hastighet krävs.
Fiberoptiska kablar
Numera har fiberoptik tagit ramarna i nätverksfältet. Tillverkad av glasfiber kan fiberoptik leverera mycket bättre prestanda än traditionella koppartrådar. Fiberoptiska kablar kan hantera 10 Gbps data över långa sträckor på 1000-6000 fot. Detta eliminerar behovet av signalförstärkare. Fiberoptik är också immun mot störningar, till skillnad från kopparkablar, eftersom de bär ljus istället för elektricitet. Signalen är därför mer tillförlitlig i fiberoptiska kablar.
Fördelar med Ethernet
Ethernet implementeras fortfarande i stor utsträckning över hela världen, trots ökningen av trådlös kommunikation. Med nyare teknik som utvecklats över tiden fortsätter Ethernet att tillgodose behoven hos de flesta nätverkare, särskilt deras behov av hastighet. Ethernet är också mer pålitligt än dess trådlösa motsvarighet. Eftersom data går genom kablar och inte i tunn luft är det mindre risk för avbrott från radiofrekvenser och andra signaler. Pålitlighet, effektivitet, datasäkerhet och snabbare hastigheter är bara några av de många fördelarna med ett Ethernet-nätverk, som fortfarande används ofta i dagens nätverksutrymmen.
