כיצד פועל אתרנט
לכל מכשיר ברשת אתרנט יש כרטיס אתרנט, הידוע יותר בשם NIC (בקר ממשק רשת). התקנים אלה מכונים צמתים , והם מדברים ביניהם באמצעות פרוטוקולים . בהקשר של רשתות, פרוטוקול הוא שפת תקשורת בין מכשירים מחוברים. צמתים מתקשרים באמצעות מסגרות, נתחי מידע שצמתים שולחים כהודעות קצרות. מסגרות לשאת מידע שצומת שולח לצומת אחר. אם פרוטוקול הוא השפה, מסגרות הן המשפטים. פרוטוקול ה- Ethernet מציין את מערכת הכללים לבניית מסגרות, ולכל מסגרת יש יעד וכתובת מקור לזיהוי השולח והמקלט של מסגרת. אין לשני צמתים אותה כתובת. ההתקנים מחוברים זה לזה באמצעות כבלי אתרנט, המכונים גם בינוני .
אותות נוטים להיחלש כשהם נוסעים דרך כבל. כמה אותות עלולים אפילו ללכת לאיבוד אם הכבל ארוך מדי. כדי לשמור על איכות, יש להגביר את האות. ברשת אתרנט, מגברים אלה נקראים Repeaters. חוזרים, או מגביר אותות, הם מכשירים אלקטרוניים המגבירים ואז מעבירים אות מחדש. משחזרים אלה מותקנים במרווחי זמן מסוימים ברשת אתרנט.
אותות מתנגשים
בעיה נפוצה ברשתות אתרנט היא התנגשות האותות, המתרחשת כאשר שני מחשבים או יותר שולחים נתונים בו זמנית. ה- CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Detection Collision) עוסק ביעילות בדילמת הרשת הזו. עם משמעות הספק ה, המחשב בודק אם נעשה שימוש בחוט לפני שהוא שולח מידע, המיושם כאשר מחשבים רבים משתמשים באותו חיבור, ולכן גישה מרובה . כאשר המכשירים ברשת שולחים מידע במקביל, מידע זה יתנגש ולא יישלח בהצלחה. זיהוי התנגשות היא היכולת של המכשירים ברשת לזהות שהתקנים אחרים שלחו גם מידע למכשירים אחרים. כאשר זה קורה, המכשירים אמורים לחכות פרק זמן אקראי ולאחר מכן לנסות לשלוח מחדש את המידע.
כבלי אתרנט
כבלי אתרנט מחברים את כל ההתקנים ברשת. כיום ישנם שני סוגים של כבלי אתרנט: זוג מעוות וסיבים אופטיים. סוג הכבלים המשמש קובע את ביצועי הרשת.
כבלי זוג מעוותים
כבלי אתרנט Twisted Pair עשויים מחוטי נחושת מעוותים בזוגות וארוזים יחד בכריכת פלסטיק. קצות הכבלים אטומים במחבר RJ45. כבלי Twisted Pair קיימים מאז תחילת רשת ה- Ethernet, והם מסווגים על פי מספר קטגוריות.
הכבל הראשון ששימש ברשת אתרנט היה קטגוריה 1 כבל, שהיה בשימוש נרחב בשנות השבעים. הכבל הידוע גם בשם הכבל הקואקסיאלי, מורכב מחוטי טלפון מעוותים עטופים במעטפת פלסטיק. באיטרציות שלאחר מכן היו שיפורים בתדרים וביצועים. עם זאת, רק בשנת 1995 חלה זינוק משמעותי בתדירות ובמהירות. קטגוריה 5 הכבלים בעלי תדר של מעל 100 מגה -הרץ ומהירות מהירה בהרבה של 100 מגה -ביט לשנייה. לא עבר זמן רב עד שהקטגוריה 5e או חתול 5e כבל הוצג, מה שמעלה את המהירות ל -1 Gbps. ה קטגוריה 6 כבל יצא בתחילת המאה ה -21. כבלי Cat 6 פועלים במהירות של 250 מגה -הרץ, יכולים לספק נתונים במהירות של 1Gbps מעל 330 רגל ויכולים להגיע במהירות של 10Gbps ביותר מ -150 רגל. לכבלי Cat 6 יש גם מיגון להפחתת הפרעות. חתול 6 משופר, ה חתול 6A הכבל פועל במהירות 500MHz, ומספק 1Gbps מעל 330 רגל. קטגוריה 7 היא הבאה בסולם הכבלים, עם תדר גבוה יותר של 600MHz וביצועים יוצאי דופן של 10Gbps מעל 330 רגל. כדי לשפר את הבידוד, כל זוג חוטים מוגן, ומגן אחר מכסה את כל צרור החוט, ומפחית עוד יותר את ההפרעות. כבל Cat 7 שופר ל- חתול 7 א , אשר נושא 1GHz במהירות מדהימה של 40Gbps מעל 165 רגל. הרשימה מתארכת, עם התוספת האחרונה לקבוצה, ה- קטגוריה 8 כבל, פועל בתדר הגבוה ביותר של 2GHz ומהירות של 40Gbps. Cat 7 ו- Cat 8 משמשים בעיקר בחדרי שרתים ומרכזי נתונים, בהם נדרשת מהירות מהשורה הראשונה.
כבלי סיבים אופטיים
כיום, הסיבים האופטיים תופסים את אור הזרקורים בתחום הרשתות. סיבים אופטיים עשויים פיברגלס ויכולים לספק ביצועים טובים בהרבה מחוטי נחושת מסורתיים. כבלי סיבים אופטיים יכולים להתמודד עם 10Gbps של נתונים למרחקים ארוכים של 1000-6000 רגל. זה מבטל את הצורך במגביר אותות. סיבים אופטיים חסינים גם מפני הפרעות, בניגוד לכבלי נחושת, מכיוון שהם נושאים אור במקום חשמל. לכן האות אמין יותר בכבלי סיבים אופטיים.
היתרונות של אתרנט
אתרנט עדיין מיושם באופן נרחב בכל רחבי העולם, למרות עליית התקשורת האלחוטית. עם טכנולוגיה חדשה יותר שפותחה עם הזמן, Ethernet ממשיך לתת מענה לצרכים של רוב הרשתות, במיוחד הצורך שלהם במהירות. אתרנט גם אמין יותר ממקבילו האלחוטי. מכיוון שהנתונים עוברים בכבלים ולא באוויר הדק, יש פחות סיכוי להפרעה מתדרי רדיו ואותות אחרים. אמינות, יעילות, אבטחת נתונים ומהירויות מהירות יותר הם רק חלק מהיתרונות הרבים של רשת אתרנט, שעדיין נמצאת בשימוש נרחב במרחבי הרשת של היום.