Wie Ethernet funktioniert

Ethernet ist eine Netzwerk -Technologie, mit der Computer und andere Geräte im selben Netzwerk miteinander kommunizieren können. Im Gegensatz zur drahtlosen Kommunikation passieren Signale die Kabel in einem Ethernet -Netzwerk durch. Dies ist die Art von Networking hinter lokalen Netzwerken (LAN), Metropolitan Area Networks (Mann) und Wide Area Networks (WAN). Da die Nachfrage nach schnelleren Netzwerkgeschwindigkeiten weiter steigt, erreichen die Ethernet -Technologien weiterhin neue Höhen. In seinen früheren Tagen die Basic Ethernet Standard war weithin implementiert, aber die Geschwindigkeit, auf die es krabbelte, war langsam 10 Mbit / s. Die Geschwindigkeit von Ethernet später verbesserte sich später erheblich auf 100 Mbit / s mit dem Schnelles Ethernet Standard. Obwohl Fast Ethernet heute immer noch der häufigste Standard ist, sind Standards, die schnellere Geschwindigkeiten unterstützen, wie die Gigabit Ethernet, die bis zu 1000 Mbit / s oder 1 Gbit / s und die handeln können 10 Gigabit -Ethernet werden bereits umgesetzt, insbesondere in großen Branchen.

Wie Ethernet funktioniert

Jedes Gerät in einem Ethernet -Netzwerk verfügt über eine Ethernet -Karte, die allgemein als NIC (Netzwerkschnittstellencontroller) bezeichnet wird. Diese Geräte werden als bezeichnet Knoten, und sie reden miteinander miteinander Protokolle. Im Kontext von Networking ist ein Protokoll eine Kommunikationssprache zwischen verbundenen Geräten. Knoten kommunizieren über Rahmen, Informationsbrocken, die Knoten als Kurznachrichten senden. Rahmen Tragen Sie Informationen, die ein Knoten an einen anderen Knoten sendet. Wenn Protokoll die Sprache ist, sind Frames die Sätze. Das Ethernet -Protokoll gibt den Satz von Regeln für den Bau von Frames an, und jeder Frame verfügt über ein Ziel und eine Quelladresse, um den Absender und den Empfänger eines Frame zu identifizieren. Keine zwei Knoten haben die gleiche Adresse. Die Geräte werden über Ethernet -Kabel miteinander verbunden, auch als die bezeichnet Mittel.

Signale neigen dazu, zu dämpfen, wenn sie durch ein Kabel reisen. Einige Signale können sogar verloren gehen, wenn das Kabel zu lang ist. Um die Qualität beizubehalten, muss das Signal verstärkt werden. In einem Ethernet -Netzwerk werden diese Verstärker als Repeater bezeichnet. Repeater oder Signalbooster sind elektronische Geräte, die ein Signal verstärken und dann übertragen. Diese Repeater werden in bestimmten Abständen in einem Ethernet -Netzwerk installiert.

Kollidierende Signale

Ein häufiges Problem in Ethernet -Netzwerken ist die Kollision von Signalen, die auftritt, wenn zwei oder mehr Computer gleichzeitig Daten senden. Die CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access mit Kollisionserkennung) befasst sich effektiv mit diesem Netzwerkdilemma. Mit Carrier SensE, der Computer überprüft, ob der Kabel verwendet wird, bevor er Informationen sendet, die angewendet werden, wenn viele Computer dieselbe Verbindung verwenden, somit die Mehrfacher Zugang. Wenn die Geräte in einem Netzwerk gleichzeitig Informationen senden, kollidieren diese Informationen und werden nicht erfolgreich gesendet. Kollisionserkennung ist die Fähigkeit der Geräte im Netzwerk, festzustellen, dass andere Geräte auch Informationen an andere Geräte gesendet haben. In diesem Fall warten diese Geräte auf eine zufällige Zeit und versuchen Sie dann, die Informationen wiederzugeben.

Ethernet -Kabel

Ethernet -Kabel binden alle Geräte in einem Netzwerk zusammen. Derzeit sind zwei Arten von Ethernet -Kabeln verfügbar: Twisted Paar und Glasfaser -Optik. Die Art der verwendeten Kabel bestimmt die Leistung des Netzwerks.

Verdrehte Paarkabel

Twisted Paar -Ethernet -Kabel bestehen aus Kupferdrähten, die paarweise verdreht und in einer Plastikabdeckung zusammengefasst sind. Die Enden der Kabel sind in einem RJ45 -Stecker versiegelt. Verdrehte Paarkabel gibt es seit Beginn des Ethernet -Netzwerks und werden nach mehreren Kategorien klassifiziert.

Das erste Kabel, das in einem Ethernet -Netzwerk verwendet wurde Kategorie 1 Kabel, das in den 1970er Jahren weit verbreitet war. Dieses Kabel ist auch als Koaxialkabel bekannt und besteht aus verdrehten Telefonkabeln, die in einen Plastikmantel gewickelt sind. Nachfolgende Iterationen hatten Verbesserungen der Frequenzen und Leistung. Es dauerte jedoch erst 1995, als es einen signifikanten Sprung von Frequenz und Geschwindigkeit gab. Kategorie 5 Kabel haben eine Frequenz von über 100 MHz und eine viel schnellere Geschwindigkeit von 100 Mbit / s. Es dauerte nicht lange, bis die Kategorie 5e 5E oder Katze 5e Das Kabel wurde eingeführt, wodurch die Geschwindigkeit auf 1 Gbit / s erhöht wurde. Der Kategorie 6 Das Kabel kam zu Beginn des 21. Jahrhunderts heraus. Laufen bei 250 MHz können CAT 6 -Kabel Daten bei 1 Gbit / s über 330 Fuß liefern und bis zu 10 Gbit / s bei über 150 Fuß verlaufen. Katze 6 Kabel haben auch Abschirmung, um die Störungen zu verringern. Eine verbesserte Katze 6, die Katze 6a Kabel läuft bei 500 MHz und liefert 1 Gbit / s über 330 Fuß. Die Kategorie 7 befindet sich als nächstes in der Kabelleiter mit einer höheren Frequenz von 600 MHz und einer hervorragenden Leistung von 10 Gbit / s über 330 Fuß. Um die Isolation zu verbessern, wird jedes Drähtepaar abgeschirmt und ein anderer Schild deckt das gesamte Drahtbündel ab, wodurch die Störungen weiter reduziert werden. Das CAT 7 -Kabel wurde zu verstärkt Katze 7a, was 1 GHz mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit von 40 Gbit / s über 165 Fuß trägt. Die Liste wird länger, mit der neuesten Ergänzung zur Gruppe, der Kategorie 8 Kabel mit höchster Frequenz von 2 GHz und einer Geschwindigkeit von 40 Gbit / s. CAT 7 und CAT 8 werden hauptsächlich in Serverräumen und Rechenzentren verwendet, in denen die erstklassige Geschwindigkeit erforderlich ist.

Glasfaserkabel

Heutzutage hat Glasfaser im Networking -Bereich ins Rampenlicht gerückt. Faseroptik aus Glasfaser kann eine viel bessere Leistung liefern als herkömmliche Kupferdrähte. Glasfaserkabel können 10 Gbit / s Daten über lange Strecken von 1000 bis 6000 Fuß verarbeiten. Dies beseitigt die Notwendigkeit von Signalboostern. Faseroptik sind im Gegensatz zu Kupferkabeln auch immun gegen Störungen, da sie Licht anstelle von Strom tragen. Das Signal ist daher in Glasfaserkabeln zuverlässiger.

Vorteile von Ethernet

Ethernet ist trotz des Aufstiegs der drahtlosen Kommunikation weltweit immer noch weit verbreitet. Mit neueren Technologien im Laufe der Zeit rechnet Ethernet weiter. Ethernet ist auch zuverlässiger als sein drahtloser Gegenstück. Da Daten durch Kabel und nicht durch die Luft luft, besteht weniger Chancen für Unterbrechungen von Funkfrequenzen und anderen Signalen. Zuverlässigkeit, Effizienz, Datensicherheit und schnellere Geschwindigkeiten sind nur einige der vielen Vorteile eines Ethernet -Netzwerks, das in den heutigen Netzwerkräumen noch weit verbreitet ist.