Jump to content

Էթերնեթ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
(Վերահղված է Ethernetից)
UTP մալուխ 8P8C միակցիչով[1], որն օգտագործվում է 10BASE-T, 100BASE-T(x) և 1000BASE-T(x) ստանդարտների Էթերնեթ ցանցերում
Էթերնեթ միակցիչ Gigabyte BRIX ցանցի վրա

Էթերնեթը (անգլ.՝ Ethernet [ˈiːθəˌnɛt] բառից՝ ether [ˈiːθə] " ether " + network "ցանց, շղթա") տեխնոլոգիաների ընտանիք է, որը նախատեսված է համակարգչային և արդյունաբերական ցանցերի սարքերի միջև փաթեթային տվյալների փոխանցման համար: Այն աշխարհում ամենատարածված արձանագրությունն է, որն օգտագործվում է տեղական ցանցերի (LAN) և քաղաքային տարածքների (MAN) կառուցման համար: Էթերնեթի արձանագրությունները գործում են OSI մոդելի տվյալների փոխանցման և ֆիզիկական շերտերում՝ ապահովելով սարքերի միջև տվյալների փոխանցման միջոցներ: Էթերնեթ արձանագրության տվյալների միավորը կոչվում է կադր:

Էթերնեթ արձանագրության մի քանի տարբերակ կա, բայց դրանք բոլորն էլ աշխատում են նույն սկզբունքով: Էթերնեթ-ը օգտագործում է մալուխային միացում տվյալներ փոխանցելու համար և MAC (Media Access Control) հասցեավորում՝ տվյալների ուղարկողին և ստացողին նույնականացնելու համար:

Էթերնեթ տեխնոլոգիան գործում է հետևյալ կերպ

  1. Տվյալներ ուղարկել ցանկացող սարքը ստեղծում է տվյալների կադր, որը պարունակում է ուղարկվող տեղեկատվությունը։
  2. Տվյալների կադրը ուղարկվում է սարքի ցանցային ադապտերին, որը այն վերածում է էլեկտրական կամ օպտիկական ազդանշանի, որը հարմար է մալուխով փոխանցման համար։
  3. Ցանցային ադապտերը մալուխի միջոցով ազդանշան է ուղարկում սարքի հետ նույն տեղական ցանցում գտնվող կոմուտատորին կամ ռոութերին։
  4. Կոմուտատորը կամ ռոութերը ստանում է ազդանշանը, ստուգում է ստացողի MAC հասցեն և տվյալների կադրը փոխանցում է համապատասխան սարքին։
  5. Ստացող սարքը ստանում է տվյալների կադրը, ստուգում FCS-ը և մշակում այն

Էթերնեթ ստանդարտները սահմանում են լարային միացումները և էլեկտրական ազդանշանները ֆիզիկական մակարդակում, կադրի ձևաչափը և միջավայրի մուտքի կառավարման արձանագրությունները OSI մոդելի տվյալների կապի մակարդակում: Էթերնեթ-ը հիմնականում նկարագրվում է IEEE 802.3 ստանդարտների խմբով[2]: Էթերնեթ-ը դարձավ ամենատարածված LAN տեխնոլոգիաներից մեկը 1990-ականների կեսերին՝ դուրս մղելով այնպիսի ժառանգական տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են Token Ring-ը, FDDI-ն և ARCNET-ը:

«Էթերնեթ» (բառացիորեն «եթերային ցանց») անվանումը արտացոլում է այս տեխնոլոգիայի սկզբնական գործունեության սկզբունքը. մեկ հանգույցի կողմից փոխանցված ամեն ինչ միաժամանակ ընդունվում է մյուս բոլորի կողմից (այսինքն՝ կա որոշակի նմանություն ռադիոհեռարձակման հետ): Այսօր կապը գրեթե միշտ իրականացվում է կումատատորների միջոցով, այնպես որ մեկ հանգույցի կողմից ուղարկված կադրերը հասնում են միայն հասցեատիրոջը (բացառություն են կազմում հեռարձակման հասցեին ուղարկումները), ինչը մեծացնում է ցանցի աշխատանքի արագությունը և անվտանգությունը:

Պատմություն

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էթերնեթ տեխնոլոգիան մշակվել է Xerox PARC-ի բազմաթիվ վաղ նախագծերի հետ մեկտեղ: Համարվում է, որ էթերնեթը, ընդհանուր առմամբ, ստեղծվել է 1973 թվականի մայիսի 22-ին, երբ Ռոբերտ Մետկալֆը PARC-ի ղեկավարին նամակ է գրել էթերնեթ տեխնոլոգիայի ներուժի մասին[3]: Այնուամենայնիվ, Մետկալֆը տեխնոլոգիայի օրինական սեփականության իրավունքը ձեռք է բերել միայն մի քանի տարի անց: 1976 թվականին նա և իր օգնական Դեյվիդ Բոգսը հրապարակեցին «Էթերնեթ. բաշխված փաթեթային կոմուտացիա տեղական համակարգչային ցանցերի համար» վերնագրով հոդված:

Մետկալֆը լքեց Xerox-ը 1979 թվականին և հիմնադրեց 3Com-ը ՝ համակարգիչներն ու լոկալ ցանցերը (LAN) խթանելու համար: Նա համոզեց DEC-ին, Intel-ին և Xerox-ին համատեղ աշխատել Էթերնեթ (DIX) ստանդարտը մշակելու համար: Այս ստանդարտն առաջին անգամ հրապարակվել է 1980 թվականի սեպտեմբերի 30-ին: Այն սկսեց մրցակցել երկու հիմնական տեխնոլոգիաների՝ Token Ring-ի և ARCNET-ի հետ, որոնք շուտով ջախջախվեցին էթերնեթ արտադրանքի առաջիկա ալիքների կողմից: Այդ ընթացքում 3Com-ը դարձավ ոլորտի խոշոր խաղացող:

Տեխնոլոգիա

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ստանդարտի առաջին տարբերակներում (Էթերնեթ v1.0 և Էթերնեթ v2.0) նշվում էր, որ որպես փոխանցման միջավայր օգտագործվում է կոաքսիալ մալուխը, իսկ ավելի ուշ հնարավոր դարձավ օգտագործել ոլորված զույգ և օպտիկական մալուխ[4]:

Կոաքսիալ մալուխի համեմատ ոլորված զույգ մալուխի օգտագործման առավելությունները.

  • դուպլեքս ռեժիմով աշխատելու ունակություն;
  • ոլորված զույգ մալուխը ունի ավելի ցածր գին;
  • ցանցի ավելի բարձր հուսալիություն. ոլորված զույգ օգտագործելիս ցանցը կառուցվում է աստղաձև տոպոլոգիայով, ուստի մալուխի կտրվածքը հանգեցնում է միայն այս մալուխով միացված երկու ցանցային օբյեկտների միջև հաղորդակցության խափանմանը (կոաքսիալ մալուխ օգտագործելիս ցանցը կառուցվում է ընդհանուր «ավտոբուս» տոպոլոգիայով, որը պահանջում է մալուխի ծայրերում տերմինալային դիմադրությունների առկայություն, ուստի մալուխի կտրվածքը հանգեցնում է ցանցային հատվածի անսարքության):
  • կրճատվել է մալուխի թույլատրելի նվազագույն ճկման շառավիղը
  • խոչընդոտներից զերծ մնալու բարձր կայունություն՝ դիֆերենցիալ ազդանշանի օգտագործման շնորհիվ;
  • ցածր էներգիայի հանգույցները մալուխի միջոցով սնուցելու ունակություն, ինչպիսիք են IP հեռախոսները ( Power over Էթերնեթ, PoE ստանդարտ);
  • Տրանսֆորմատորային տիպի գալվանական մեկուսացում։ ԱՊՀ պայմաններում, որտեղ, որպես կանոն, համակարգիչները հողանցում չունեն, կոաքսիալ մալուխի օգտագործումը հաճախ հանգեցնում էր ցանցային քարտերի խափանման՝ էլեկտրական խափանման հետևանքով։

Օպտիկական մալուխին անցնելու պատճառը հատվածի երկարությունը առանց կրկնիչների մեծացնելու անհրաժեշտությունն էր։

Մուտքի վերահսկման մեթոդը (կոաքսիալ մալուխային ցանցի համար) Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) է, տվյալների փոխանցման արագությունը 10 Մբիթ/վրկ է, կադրի չափը՝ 64-ից մինչև 1518 բայթ[5], նկարագրված են տվյալների կոդավորման մեթոդները: Աշխատանքային ռեժիմը կիսա-դուպլեքս է, այսինքն՝ հանգույցը չի կարող միաժամանակ փոխանցել և ստանալ տեղեկատվություն: Մեկ համատեղ օգտագործվող ցանցային հատվածում հանգույցների քանակը սահմանափակվում է առավելագույնը 1024 աշխատանքային կայանով (ֆիզիկական շերտի սպեցիֆիկացիաները կարող են ավելի խիստ սահմանափակումներ սահմանել, օրինակ՝ բարակ կոաքսիալ հատվածին կարող է միացվել ոչ ավելի, քան 30 աշխատանքային կայան[6], իսկ հաստ կոաքսիալ հատվածին՝ ոչ ավելի, քան 100): Այնուամենայնիվ, մեկ համատեղ օգտագործվող հատվածի վրա կառուցված ցանցը դառնում է անարդյունավետ հանգույցների առավելագույն թվին հասնելուց շատ առաջ, հիմնականում կիսա-դուպլեքս աշխատանքային ռեժիմի պատճառով:

1995 թվականին ընդունվել է IEEE 802.3u Fast Էթերնեթ ստանդարտը 100 Մբիթ/վ արագությամբ և հայտնվել է լրիվ դուպլեքս ռեժիմում աշխատելու հնարավորությունը: 1997 թվականին ընդունվել է IEEE 802.3z Gigabit Էթերնեթ ստանդարտը 1000 Մբիթ/վ արագությամբ օպտիկական մանրաթելով փոխանցման համար, իսկ երկու տարի անց՝ ոլորված զույգով փոխանցման համար:

Կադրի ֆորմատ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Գոյություն ունի էթերնեթ-կադրի մի քանի ֆորմատ

  • Սկզբնական Version I (այլևս չի կիրառվում): Սինխրոնիզացիայի համար կադրի սկզբում ուղարկվում էր սինխրոնիզացնող բիթ: Վերնագրում պարունակվում էին ուղարկողի և ստացողի ապարատային հասցեները՝ յուրաքանչյուրը 8 բիթ երկարությամբ: Կադրի վերջում ավելացվում էր CRC Check Sequence՝ 16 բիթ երկարությամբ:
  • Էթերնեթ Version 2 կամ էթերնեթ-կադր II, որը նաև կոչվում է DIX (մշակող ընկերությունների DEC, Intel, Xerox անունների առաջին տառերի հապավումը) — ամենատարածվածն է և օգտագործվում է մինչ օրս: EtherType-ը պետք է ընդունի ոչ պակաս քան 1536 (0x0600) արժեք: Սա թույլ է տալիս տարբերել տվյալ կադրի ֆորմատը մյուսներից, որոնք վերնագրում ցույց են տալիս փոխանցվող տվյալների չափը, որը չի կարող լինել 1500-ից մեծ: Հաճախ օգտագործվում է անմիջապես Ինտերնետի արձանագրությամբ
Էթերնեթ II կադրի ամենատարածված ձևաչափը
  • Novell - IEEE 802.3-ի ներքին փոփոխություն՝ առանց LLC-ի (տրամաբանական կապի կառավարում): Համապատասխանում է Էթերնեթ II-ին, բայց EtherType-ի փոխարեն նշված է կադրում տվյալների չափը բայթերով:
  • IEEE 802.3 LLC կադր։
  • IEEE 802.3 LLC / SNAP կադր։
  • Hewlett-Packard-ի կողմից արտադրված որոշ Էթերնեթ ցանցային քարտեր օգտագործում էին IEEE 802.12 կադրի ձևաչափը, որը համապատասխանում է 100VG-AnyLAN ստանդարտին:

Որպես լրացում՝ Էթերնեթ-կադրը կարող է պարունակել IEEE 802.1Q թեգ այն VLAN-ի նույնականացման համար, որին այն հասցեագրված է, իսկ դրա մեջ՝ IEEE 802.1p առաջնահերթությունը նշելու համար:

Կադրի տարբեր տեսակները ունեն տարբեր ֆորմատ և MTU արժեք:

Էթերնեթ կադրերը, որոնց չափը 64 բայթից պակաս է, կոչվում են թզուկ: Այդպիսի կադրերը գրեթե միշտ առաջանում են բախումների պատճառով, նաև կարող են հայտնվել ծրագրային ապահովման խնդիրների պատճառով[7][8]։

MAC հասցեներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Էթերնեթ ստանդարտի նախագծման ժամանակ նախատեսված էր, որ յուրաքանչյուր ցանցային քարտ (ինչպես նաև ներկառուցված ցանցային ինտերֆեյս) պետք է ունենա եզակի վեց բայթանոց համար (MAC-հասցե), որը նրա մեջ ներկառուցված է արտադրության ժամանակ: Այս համարը օգտագործվում է կադրի ուղարկողի և ստացողի նույնականացման համար, և ենթադրվում է, որ ցանցում նոր համակարգչի (կամ ցանցում աշխատելու ունակ այլ սարքի) հայտնվելիս ցանցային ադմինիստրատորին հարկավոր չէ կարգավորել MAC-հասցեն:

MAC-հասցեների եզակիությունը հասանելի է նրանով, որ յուրաքանչյուր արտադրող IEEE Registration Authority համակարգող կոմիտեից ստանում է տասնվեց միլիոն (2²⁴) հասցեների դիապազոն, և հատկացված հասցեների սպառման դեպքում կարող է պահանջել նոր դիապազոն: Հետևաբար MAC-հասցեի երեք ավագ բայթերով կարելի է որոշել արտադրողին: Գոյություն ունեն աղյուսակներ, որոնք թույլ են տալիս որոշել արտադրողին MAC-հասցեով. մասնավորապես, դրանք ներառված են arpalert տիպի ծրագրերում:

MAC-հասցեն մեկ անգամ կարդացվում է ՀՀՄ-ից ցանցային քարտի նախնական կարգավորման ժամանակ, այնուհետև բոլոր կադրերը գեներացվում են օպերացիոն համակարգի կողմից: Բոլոր ժամանակակից օպերացիոն համակարգերը թույլ են տալիս փոխել այն: Windows-ի համար՝ սկսած, գոնե, Windows 98-ից, այն փոխվում էր գրանցամատյանում: Ցանցային քարտերի որոշ դրայվերներ հնարավորություն էին տալիս փոխել այն կարգավորումներում, սակայն փոփոխությունը աշխատում է բացարձակապես բոլոր քարտերի համար:

Որոշ ժամանակ առաջ, երբ ցանցային քարտերի դրայվները հնարավորություն չէին տալիս փոխել իրենց MAC-հասցեն, իսկ այլընտրանքային հնարավորությունները շատ հայտնի չէին, ինտերնետի որոշ մատակարարներ այն օգտագործում էին մեքենայի նույնականացման համար ցանցում տրաֆիկի հաշվառման ժամանակ: Microsoft Office ծրագրերը՝ սկսած Office 97 տարբերակից, ցանցային սալիկի MAC-հասցեն գրանցում էին խմբագրելի փաստաթղթում որպես եզակի GUID-նույնականացուցիչի բաղադրիչ[9]:

Էթերնետի տեսակները

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կախված տվյալների փոխանցման արագությունից և փոխանցման միջավայրից, կան մի քանի տեխնոլոգիական տարբերակներ: Անկախ փոխանցման մեթոդից, ցանցային արձանագրությունների փաթեթը և ծրագրերը նույնն են աշխատում ստորև թվարկված գրեթե բոլոր տարբերակներում:

Այս բաժինը ներկայացնում է բոլոր պաշտոնապես գոյություն ունեցող տեսակների համառոտ նկարագրությունը: Ինչ-ինչ պատճառներով, հիմնական ստանդարտից բացի, շատ արտադրողներ խորհուրդ են տալիս օգտագործել այլ սեփական կրիչներ, օրինակ՝ օպտիկամանրաթելային մալուխը օգտագործվում է ցանցային կետերի միջև հեռավորությունը մեծացնելու համար:

Էթերնեթ քարտերի և այլ սարքերի մեծ մասը աջակցում է տվյալների փոխանցման բազմաթիվ արագություններ՝ օգտագործելով արագության և դուպլեքսի ավտոմատ համաձայնեցում ՝ երկու սարքերի միջև լավագույն կապը ապահովելու համար: Եթե ավտոմատ համաձայնեցումը ձախողվում է, արագությունը կարգավորվում է և միացվում է կիսա-դուպլեքս ռեժիմը: Օրինակ, սարքի վրա Էթերնեթ 10/100 միացքի առկայությունը նշանակում է, որ այն կարող է աշխատել 10BASE-T և 100BASE-TX տեխնոլոգիաներով, իսկ էթերնեթ 10/100/1000 միացքը աջակցում է 10BASE-T, 100BASE-TX և 1000BASE-T ստանդարտներին:

Էթերնետի վաղ տարբերակները

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • Xerox Ethernet-ը ՝ օրիգինալ տեխնոլոգիան, 3 Մբիթ/վրկ արագությամբ, գոյություն ուներ երկու տարբերակով՝ տարբերակ 1 և տարբերակ 2, վերջին տարբերակի կադրի ձևաչափը մինչ օրս լայնորեն օգտագործվում է։ Այն պատմականորեն ամենավաղ լարային լոկային ցանցն է։ Դրա գաղափարն էր տեղեկատվությունը փոխանցել մեկ կրիչով, որը կոաքսիալ մալուխ էր՝ առավելագույնը 2500 մ երկարությամբ։ Վերականգնող սարքերը տեղակայված էին յուրաքանչյուր 500 մետրը[10]:
  • 1BROAD36 - Լայնորեն այդպես էլ օգտագործում չգտավ: Առաջին ստանդարտներից մեկը, որը թույլ էր տալիս աշխատել երկար հեռավորությունների վրա: Օգտագործում էր լայնաշերտ մոդուլյացիայի տեխնոլոգիա, որը նման էր մալուխային մոդեմներում օգտագործվողին: Որպես փոխանցման միջոց օգտագործվում էր կոաքսիալ մալուխը:
  • 1BASE5 – StarLAN-ը առաջին IEEE 802.3 ստանդարտն էր ոլորված զույգ մալուխների միջոցով Էթերնեթ-ի համար։ Այն ստանդարտացվել է Էլեկտրատեխնիկայի և էլեկտրոնիկայի ինժեներների ինստիտուտի (IEEE) 802.3e ստանդարտների ասոցիացիայի կողմից 1986 թվականին՝ որպես Էթերնեթ 1BASE5-ի տարբերակ[11]: Այն աշխատում էր 1 Մբ/վ արագությամբ, բայց քիչ առևտրային կիրառություն ուներ։

10 Մբիթ/վրկ էթերնետ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • 10BASE5, IEEE 802.3 (կոչվում է նաև «Հաստ էթերնեթ») — տեխնոլոգիայի սկզբնական մշակումը 10 Մբիթ/վ տվյալների փոխանցման արագությամբ: Հետևելով վաղ ստանդարտին՝ IEEE-ն օգտագործում է կոակսիալ մալուխ 50 Օմ ալիքային դիմադրությամբ (RG-8), սեգմենտի առավելագույն երկարությունը 500 մետր:
  • 10BASE2, IEEE 802.3a (կոչվում է «Բարակ էթերնեթ») — օգտագործվում է RG-58 մալուխը, սեգմենտի առավելագույն երկարությունը 185 մետր, համակարգիչները միացվում էին մեկը մյուսին, մալուխը ցանցային քարտին միացնելու համար անհրաժեշտ է T-կոնեկտոր, իսկ մալուխի վրա պետք է լինի BNC-կոնեկտոր: Անհրաժեշտ է տերմինատորների առկայություն յուրաքանչյուր ծայրում: Շատ տարիներ այս ստանդարտը հիմնական էր էթերնեթ տեխնոլոգիայի համար:
  • StarLAN 10 — Առաջին մշակումը, որն օգտագործում է ոլորված զույգ 10 Մբիթ/վ արագությամբ տվյալների փոխանցման համար: Հետագայում էվոլյուցիա ապրեց 10BASE-T ստանդարտի մեջ:
  • 10BASE-T, IEEE 802.3i — տվյալների փոխանցման համար օգտագործվում է ոլորված զույգի մալուխի 4 լար (երկու ոլորված զույգ) 3-րդ կամ 5-րդ կարգի: Սեգմենտի առավելագույն երկարությունը՝ 100 մետր:
  • FOIRL — (հապավում անգլ.՝ Fiber-optic inter-repeater link): Էթերնեթ տեխնոլոգիայի հիմնական ստանդարտը, որն օգտագործում է օպտիկական մալուխ տվյալների փոխանցման համար: Տվյալների փոխանցման առավելագույն հեռավորությունը առանց կրկնիչի՝ 1 կմ:
  • 10BASE-F, IEEE 802.3j — Հիմնական տերմինը 10 Մբիթ/վ ethernet-ստանդարտների ընտանիքի նշանակման համար, որոնք օգտագործում են օպտիկական մալուխ մինչև 2 կիլոմետր հեռավորության վրա. 10BASE-FL, 10BASE-FB և 10BASE-FP: Նշվածներից միայն 10BASE-FL-ն ստացավ լայն տարածում:
  • 10BASE-FL (Fiber Link) — FOIRL ստանդարտի բարելավված տարբերակը: Բարելավումը վերաբերում էր սեգմենտի երկարության ավելացմանը՝ մինչև 2 կմ:
  • 10BASE-FB (Fiber Backbone) — Այժմ չօգտագործվող ստանդարտ, նախատեսված էր կրկնիչները մագիստրալում միավորելու համար:
  • 10BASE-FP (Fiber Passive) — «Պասիվ աստղ» տոպոլոգիա, որում կրկնիչներ չեն պահանջվում – երբեք չի կիրառվել:

Արագ էթերնետ(Fast Ethernet, 100 Մբիթ/վ)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • 100BASE-T — ընդհանուր տերմին այն ստանդարտների նշանակման համար, որոնք որպես տվյալների փոխանցման միջոց օգտագործում են ոլորված զույգը: Սեգմենտի երկարությունը՝ մինչև 100 մետր: Ներառում է 100BASE-TX, 100BASE-T4 և 100BASE-T2 ստանդարտները:
  • 100BASE-TX, IEEE 802.3u — 10BASE-T ստանդարտի զարգացումը «աստղ» տոպոլոգիայի ցանցերում օգտագործելու համար: Օգտագործվում է 5-րդ կարգի ոլորված զույգը, փաստացիորեն օգտագործվում են միայն երկու չպաշտպանված զույգեր հաղորդիչ, աջակցվում է դուպլեքս տվյալների փոխանցումը, հեռավորությունը մինչև 100 մ:
  • 100BASE-T4 — ստանդարտ, որն օգտագործում է 3-րդ կարգի ոլորված զույգը: Ընդգրկված են բոլոր չորս զույգերը, տվյալների փոխանցումը գնում է կիսադուպլեքսով: Գործնականում չի օգտագործվում:
  • 100BASE-T2 — ստանդարտ, որն օգտագործում է 3-րդ կարգի ոլորված զույգը: Ընդգրկված են միայն երկու զույգերը: Աջակցվում է լրիվ դուպլեքսը, երբ ազդանշանները տարածվում են հակառակ ուղղություններով յուրաքանչյուր զույգով: Փոխանցման արագությունը մեկ ուղղությամբ՝ 50 Մբիթ/վ: Գործնականում չի օգտագործվում:
  • 100BASE-FX — ստանդարտ, որն օգտագործում է բազմամոդ մանրաթել: Սեգմենտի առավելագույն երկարությունը՝ 400 մետր կիսադուպլեքսում (բախումների երաշխավորված հայտնաբերման համար) կամ 2 կիլոմետր լրիվ դուպլեքսում:
  • 100BASE-SX — ստանդարտ, որն օգտագործում է բազմամոդ մանրաթել: Առավելագույն երկարությունը սահմանափակվում է միայն օպտիկական մալուխում ցրման մեծությամբ և փոխանցիչների հզորությամբ, տարբեր նյութերի համաձայն՝ 2-ից 10 կիլոմետր:
  • 100BASE-FX WDM — ստանդարտ, որն օգտագործում է մոնոմոդ մանրաթել: Առավելագույն երկարությունը սահմանափակվում է միայն մանրաթելային օպտիկական մալուխում ցրման մեծությամբ և փոխանցիչների հզորությամբ: Ինտերֆեյսները երկու տեսակի են, տարբերվում են փոխանցիչի ալիքի երկարությամբ և նշագրվում են կամ թվերով (ալիքի երկարություն), կամ մեկ լատիներեն տառով A (1310) կամ B (1550): Զույգով կարող են աշխատել միայն զուգային ինտերֆեյսները. մի կողմից 1310 նմ փոխանցիչ, իսկ մյուս կողմից՝ 1550 նմ:

Գիգաբիտային էթերնետ(Gigabit Ethernet, 1 Գբիթ/վ)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  • 1000BASE-T, IEEE 802.3ab — հիմնական գիգաբիտային ստանդարտը, հրապարակված 1999 թվականին[12], օգտագործում է 5e կարգի ոլորված զույգ: Տվյալների փոխանցման մեջ մասնակցում են 4 զույգերը, յուրաքանչյուր զույգ միաժամանակ օգտագործվում է երկու ուղղություններում փոխանցման համար 250 Մբիթ/վ արագություն: Օգտագործվում է PAM5 (5-level Phase Amplitude Modulation, հինգմակարդակ ֆազաամպլիտուդային մոդուլյացիա)[13] կոդավորման մեթոդը 4 գծերով (4D-PAM5) և 4-չափ ցանցային-մոդուլյացիայով (TCM)[14]: Հեռավորությունը՝ մինչև 100 մետր:
  • 1000BASE-TX-ը ստեղծվել է Հեռահաղորդակցության արդյունաբերության ասոցիացիայի կողմից (անգլ. Telecommunications Industry Association, TIA) և հրապարակվել 2001 թվականի մարտին որպես «6-րդ կարգի սիմետրիկ մալուխային համակարգերի դուպլեքս Էթերնեթ 1000 Մբ/վ (1000BASE-TX) ֆիզիկական մակարդակի սպեցիֆիկացիա (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»[12][15]: Տարածում չստացավ մալուխների բարձր արժեքի պատճառով[16], փաստացիորեն հնացել է[17]: Ստանդարտը բաժանում է ստացվող և ուղարկվող ազդանշանները զույգերով (երկու զույգ փոխանցում են տվյալները, յուրաքանչյուրը 500 Մբիթ/վ-ով, և երկու զույգ ստանում են), ինչը պարզեցնում է ընդունատու-փոխանցիչ սարքերի կառուցվածքը: 1000BASE-TX-ի ևս մեկ կարևոր տարբերությունն էր թվային փոխհատուցման սխեմայի բացակայությունը ներուժային և հետադարձ խանգարումների համար, որի արդյունքում իրականացումների բարդությունը, էներգաօգտագործման մակարդակը և գինը պետք է դառնային ցածր՝ համեմատած 1000BASE-T ստանդարտի հետ: Տեխնոլոգիայի աշխատանքի համար պահանջվում է 6-րդ կարգի մալուխային համակարգ[12]:
  • 1000BASE-X — ընդհանուր տերմին GBIC կամ SFP ֆորմ-ֆակտորներում փոխարինելի ընդունատուփոխանցիչներով ստանդարտների նշանակման համար: 8B/10B, նման է FDDI ստանդարտում ընդունված 4B/5B կոդին: Սակայն 4B/5B կոդը մերժվել է Fibre Channel-ում, որովհետև այս կոդը չի ապահովում հաստատուն հոսանքի հավասարակշռություն[18]:
  • 1000BASE-SX, IEEE 802.3z — ստանդարտ, որն օգտագործում է բազմամոդ մանրաթել թափանցիկության առաջին պատուհանում 850 նմ ալիքի երկարությամբ: Ազդանշանի անցման հեռավորությունը կազմում է մինչև 550 մետր:
  • 1000BASE-LX, IEEE 802.3z — ստանդարտ, որն օգտագործում է մոնոմոդ կամ բազմամոդ օպտիկական մանրաթել թափանցիկության երկրորդ պատուհանում 1310 նմ ալիքի երկարությամբ: Ազդանշանի անցման հեռավորությունը կախված է միայն օգտագործվող ընդունատուփոխանցիչների տեսակից և, որպես կանոն, կազմում է մոնոմոդ օպտիկական մանրաթելի համար մինչև 5 կմ և բազմամոդ օպտիկական մանրաթելի համար՝ մինչև 550 մետր:
  • 1000BASE-CX — ստանդարտ կարճ հեռավորությունների համար (մինչև 25 մետր), օգտագործում է 2-զույգ էկրանավորված մալուխ (150 Օմ, STP IBM Type I կամ ավելի լավ): Կիրառվում է 8B/10B կոդավորումը, ազդանշանը փոխանցվում է մեկ զույգով, ստացվում է մյուս զույգ լարերով. միակցիչները՝ 9-կոնտակտային D, HSSDC[19]: Փոխարինվել է 1000BASE-T ստանդարտով և այժմ չի օգտագործվում:
  • 1000BASE-LH (Long Haul) — ստանդարտ, որն օգտագործում է մոնոմոդ մանրաթել: Ազդանշանի անցման հեռավորությունը առանց կրկնիչի՝ մինչև 100 կիլոմետր[20]:

2,5- և 5-գիգաբիտային տարբերակներ (NBASE-T, MGBASE-T)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

2014 թվականին հայտնվեցին NBASE-T (Cisco) և MGBASE-T (Broadcom)[21][22] մասնավոր նախաձեռնությունները 1-ից 10 Գբիթ/վ-ի միջև միջանկյալ արագությամբ էթերնեթ ստանդարտներ ստեղծելու համար: Նոր ստանդարտը պետք է օգտագործեր 5e կարգի գոյություն ունեցող մալուխային ենթակառուցվածքը մինչև 100 մետր հեռավորության վրա՝ տրամադրելով 2,5 կամ, պակաս հավանական՝ 5 Գբիթ/վ արագություններ: Նախաձեռնությունների հայտնման պատճառների մեջ էին 1 գիգաբիթից ավելի արագություններ աջակցող Wi-Fi երթուղիչների տարածումը (802.11ac Wave 2, 802.11ad, 802.11ax, LiFi) և 10 Գբիթ/վ էթերնեթ ստանդարտների օգտագործման անհնարինությունը 5e և 6-րդ կարգի երկար մալուխներով[23][24]: Նախկինում IEEE 802 խումբը նշել էր, որ հիպոթետիկ 2500BASE-T ստանդարտը կարող էր արժեքով մոտ լինել 1000BASE-T լուծումներին[25]:

2,5 և 5 Գբիթ/վ էթերնեթ ստանդարտը Cat 5e և Cat 6 մալուխներով ընդունվել է 2016 թվականի աշնանը որպես IEEE 802.3bz[26][27]

10-գիգաբիտային էթերնետ(10G էթերնեթ, 10 Գբիթ/վ)

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

10-գիգաբիտային էթերնեթ ստանդարտը ներառում է յոթ ստանդարտ LAN, MAN և WAN ֆիզիկական միջավայրի համար: Ներկայումս այն նկարագրվում է IEEE 802.3ae ուղղմամբ և պետք է մտնի IEEE 802.3 ստանդարտի հաջորդ վերանայմանը:

  • 10GBASE-CX4 — 10-գիգաբիտային էթերնեթ տեխնոլոգիա կարճ հեռավորությունների համար (մինչև 15 մետր), օգտագործվում է պղնձե CX4 մալուխ և InfiniBand կոնեկտորներ:
  • 10GBASE-SR — 10-գիգաբիտային էթերնեթ տեխնոլոգիա կարճ հեռավորությունների համար (մինչև 26 կամ 82 մետր՝ մալուխի տեսակից կախված), օգտագործվում է բազմամոդ մանրաթել: Այն նաև աջակցում է մինչև 300 մետր հեռավորություններ նոր բազմամոդ մանրաթելի օգտագործմամբ (2000 ՄՀց/կմ):
  • 10GBASE-LX4 — օգտագործում է բազմամոդ մանրաթելով ալիքի երկարությամբ խտացումը 240-ից 300 մետր հեռավորությունները աջակցելու համար: Նաև աջակցում է մինչև 10 կիլոմետր հեռավորություններ մոնոմոդ մանրաթելի օգտագործմամբ:
  • 10GBASE-LR և 10GBASE-ER — այս ստանդարտները աջակցում են համապատասխանաբար մինչև 10 և 40 կիլոմետր հեռավորություններ:
  • 10GBASE-SW, 10GBASE-LW և 10GBASE-EW — այս ստանդարտները օգտագործում են SONET/SDH OC-192 / STM-64 ինտերֆեյսի հետարագությամբ և տվյալների ֆորմատով համատեղելի ֆիզիկական ինտերֆեյս: Դրանք նման են համապատասխանաբար 10GBASE-SR, 10GBASE-LR և 10GBASE-ER ստանդարտներին, քանի որ օգտագործում են նույն մալուխային տեսակները և փոխանցման հեռավորությունները:
  • 10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 – ընդունվել է 2006 թվականի հունիսին 4 տարվա մշակումից հետո: Օգտագործում է 6-րդ կարգի ոլորված զույգ (առավելագույն հեռավորություն՝ 55 մետր)[28] և 6a (առավելագույն հեռավորություն՝ 100 մետր)[28]:
  • 10GBASE-KR — 10-գիգաբիտային Էթերնեթ տեխնոլոգիա մոդուլային կոմուտատորների/երթուղիչների և սերվերների (backplane/midplane) համար (Modular/Blade):

40-գիգաբիտային և 100-գիգաբիտային էթերնետ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

802.3ba խմբի դիտարկումների համաձայն[29]՝ հաշվողական խնդիրների և ցանցի միջուկի ծրագրերի համար թողունակության պահանջները աճում են տարբեր արագություններով, ինչը սահմանում է էթերնեթի հաջորդ սերունդների համար երկու համապատասխան ստանդարտների անհրաժեշտությունը՝ 40 Gigabit էթերնեթ (կամ 40GbE) և 100 Gigabit էթերնեթ (կամ 100GbE): Ներկայումս սերվերները, բարձր արտադրողականության հաշվողական կլաստերները, բլեյդ-համակարգերը, SAN և NAS-ը օգտագործում են 1GbE և 10GbE տեխնոլոգիաները։

Հեռանկար

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տերաբիթ էթերնեթ-ը (Էթերնեթ տեխնոլոգիայի պարզեցված անվանումը՝ 1 Տբիթ/վրկ փոխանցման արագությամբ) հայտնի դարձավ 2008 թվականին էթերնեթ-ի ստեղծող Ռոբերտ Մետկալֆի OFC համաժողովում արված հայտարարությունից[30], որը ենթադրեց, որ տեխնոլոգիան կմշակվի մինչև 2015 թվականը, չնայած որևէ վստահություն չհայտնելով, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ կլինի լուծել բազմաթիվ խնդիրներ:

«1 Տբ/վրկ էթերնեթին հասնելու համար կան բազմաթիվ սահմանափակումներ, որոնք պետք է հաղթահարել, այդ թվում՝ 1550 նանոմետրանոց լազերներ և 15 ԳՀց մոդուլյացիա։ Ապագա ցանցը կպահանջի նոր մոդուլյացիայի սխեմաներ, նոր մանրաթել, նոր լազերներ, ամեն ինչ նոր», - ասաց Մետկալֆը։ «Նաև պարզ չէ, թե ինչ ցանցային ճարտարապետություն կպահանջվի այն աջակցելու համար։ Ապագա օպտիկական ցանցերը կարող են ստիպված լինել օգտագործել վակուումային միջուկով մանրաթել կամ ածխածնային մանրաթելեր՝ սիլիցիումի փոխարեն։ Փոխադրողները պետք է տեղակայեն ավելի շատ օպտիկական սարքեր և ազատ տարածության օպտիկա։ Բոբ Մետկալֆ»[31]:

Ծանոթագրություններ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  1. ↑ Ошибочно называемый RJ-45.
  2. ↑ «Технологии Ethernet. Метод доступа CSMA/CD — Студопедия». studopedia.ru. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  3. ↑ «Технология Ethernet отмечает 40-летие и совершенствуется». Mail.Ru. Արխիվացված է օրիգինալից 2014 թ․ օգոստոսի 11-ին. Վերցված է 2013 թ․ մայիսի 25-ին.
  4. ↑ «Fast Ethernet, Gigabit Ethernet». infopedia.su. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  5. ↑ RFC 2544, § 9.1
  6. ↑ «Глава 1.Технологии облачных вычислений. — КиберПедия». cyberpedia.su. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  7. ↑ «Troubleshooting Ethernet». Cisco (անգլերեն). Արխիվացված օրիգինալից 2021 թ․ մարտի 3-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 28-ին.
  8. ↑ Алексей Zemond Панкратов. «FAQ #210: выбираем LAN tester, делаем себе номер в Европе, мониторим ошибки сети и оптимизируем Windows 8» (ռուսերեն). Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 28-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 28-ին.
  9. ↑ «MS Office: скрытые возможности». Արխիվացված օրիգինալից 2012 թ․ հուլիսի 25-ին. Վերցված է 2010 թ․ հուլիսի 19-ին.
  10. ↑ «Разновидности Ethernet — Студопедия». studopedia.ru. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  11. ↑ «Ранние модификации Ethernet». lektsii.org. Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  12. ↑ 12,0 12,1 12,2 Category 6 Gigabit Ethernet Standard Approved Արխիվացված 2015-06-30 Wayback Machine January 2002
  13. ↑ How 1000BASE-T Works Արխիվացված 2018-01-15 Wayback Machine // Geoff Thompson, IEEE802.3 Plenary, 13 Nov 1997
  14. ↑ What is 1000BASE-T Standard Արխիվացված 2015-06-04 Wayback Machine, 2008
  15. ↑ «A Full Duplex Ethernet Specification for 1000 Mbit/s (1000BASE-TX) Operating Over Category 6 Balanced Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»
  16. ↑ Gigabit Ethernet Արխիվացված 2015-03-07 Wayback Machine // PCMag encyclopedia: «1000Base-TX … requires more expensive Category 6 cabling. It did not catch on as well due to the higher cable cost.»
  17. ↑ Sanjaya Maniktala, «1000BASE‑TX»&hl=en& Power Over Ethernet Interoperability Guide Արխիվացված 2016-03-06 Wayback Machine, 2013, ISBN 978-0-07-179826-6. page 18 «1000Base-TX is now considered a commercial failure and effectively obsolete.»
  18. ↑ «Каким образом происходит передача данных и контроль ошибок на уровне MII? — Студопедия.Нет». studopedia.net (ռուսերեն). Արխիվացված օրիգինալից 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին. Վերցված է 2022 թ․ նոյեմբերի 14-ին.
  19. ↑ Local Area High Speed Networks Արխիվացված 2016-04-27 Wayback Machine — Sams, 2000, ISBN 978-1-57870-113-1 — Chapter 9, page 193
  20. ↑ Varieties of Ethernet Արխիվացված 2010-06-08 Wayback Machine, May 31, 2008(անգլ.)
  21. ↑ Meet MGBASE-T: New 2.5/5 Gbps Ethernet Standard Eases Bottlenecked Enterprise Wireless Networks Արխիվացված 2015-01-20 Wayback Machine 2014-12-01
  22. ↑ How Wi-Fi Is Crippling the Ethernet Standard Արխիվացված 2016-03-13 Wayback Machine, December 26, 2014
  23. ↑ Why 2.5 and 5 Gbps are the Next Ethernet Speeds. New NBASE-T Alliance pushes for intermediate 2.5 Gbps and 5 Gbps Ethernet standards. Արխիվացված 2014-12-09 Wayback Machine Oct 30, 2014
  24. ↑ «Cisco, others pushing 2.5G, 5G Ethernet. Companies look to fill gap between 1G and 10G on existing copper». Արխիվացված օրիգինալից 2015 թ․ փետրվարի 15-ին. Վերցված է 2015 թ․ հունվարի 25-ին.
  25. ↑ CFI 2.5G report Արխիվացված 2015-09-24 Wayback Machine, IEEE 802
  26. ↑ Принят стандарт IEEE 802.3bz: 5-Гбит/с Ethernet без замены кабелей Արխիվացված 2016-09-29 Wayback Machine — 3dnews, 28.09.2016
  27. ↑ Принята спецификация IEEE 802.3bz — стандартизованы скорости Ethernet 2,5 Гбит/с и 5 Гбит/с Արխիվացված 2016-09-30 Wayback Machine — ixbt, 27 сентября 2016
  28. ↑ 28,0 28,1 Олифер В. Г., Олифер Н. А. Глава 13. Коммутируемые сети Ethernet // Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — 4-е изд. — СПб.:Питер, 2010. — С. 438. — 4500 экз. — ISBN 978-5-49807-389-7
  29. ↑ «Стандарты окончательно утверждены в июне 2010 г. под названием IEEE 802.3ba-2010». 2010 թ․ հունիսի 21. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ օգոստոսի 24-ին.
  30. ↑ ([./Английский_язык англ.] Optical Fiber Communication Conference and Exposition; Конференции и выставки, посвящённые оптоволоконным коммуникациям). Сайт конференции Archive copy Wayback Machine-ի միջոցով:
  31. ↑ «На пути к Terabit Ethernet» Արխիվացված 2010-06-01 Wayback Machine, Леонид Бараш, журнал Компьютерное обозрение

Արտաքին հղումներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Էթերնեթ&oldid=10476449» էջից