01.03.2017

Зміст

• 1 Технологія
• 2 MAC-адреси
• 3 Різновиди Ethernet

Ethernet (від ether - «ефір» і network - «мережа, ланцюг») - сімейство технологій пакетної передачі даних для комп'ютерних мереж.

Стандарти Ethernet визначають дротяні з'єднання і електричні сигнали на фізичному рівні, формат кадру та протоколи управління доступом до середовища - на канальному рівні моделі OSI. Ethernet в основному описується стандартами IEEE групи 802.3. Ethernet став найпоширенішою технологією ЛВС в середині 1990-х років, витіснивши такі застарілі технології, як ARCNET і Token ring.

Назва «Ethernet» (буквально «ефірна мережа» або «середовище мережі») відображає початковий принцип роботи цієї технології: все, що передається одним вузлом, одночасно приймається всіма іншими (тобто є якась схожість з радіомовленням). В даний час практично завжди підключення відбувається через комутатори (switch), так що кадри, що відправляються одним вузлом, доходять лише до адресата (виняток становлять передачі на широкомовна адресу) - це підвищує швидкість роботи і безпеку мережі.

Технологія

В стандарті перших версій (Ethernet v1.0 і Ethernet v2.0) вказано, що в якості середовища використовується коаксіальний кабель, надалі з'явилася можливість використовувати виту пару і оптичний кабель.

Переваги використання кручений пари в порівнянні з коаксіальним кабелем:

• можливість роботи в дуплексному режимі;
• низька вартість кабелю кручений пари;
• більш висока надійність мереж: при використанні витої пари мережа будується по топології «зірка», тому обрив кабелю призводить лише до порушення зв'язку між двома об'єктами мережі, з'єднаними цим кабелем (при використанні коаксіального кабелю мережа будується по топології «загальна шина », для якої потрібна наявність термінальних резисторів на кінцях кабелю, тому обрив кабелю призводить до несправності сегмента мережі);
• зменшений мінімально допустимий радіус вигину кабелю;
• велика стійкість перед перешкодами через використання диференціального сигналу;
• можли ність харчування по кабелю малопотужних вузлів, наприклад, IP-телефонів (стандарт Power over Ethernet, PoE);
• гальванічна розв'язка трансформаторного типу.В умовах СНД, де, як правило, відсутня заземлення комп'ютерів, застосування коаксіальногокабелю часто призводило до виходу з ладу мережевих карт в результаті електричного пробою.

Причиною переходу на оптичний кабель була необхідність збільшити довжину сегмента без повторювачів.

Метод управління доступом (для мережі на коаксіальному кабелі) - множинний доступ з контролем несучої і виявленням колізій (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), швидкість передачі даних 10 Мбіт/с , розмір кадру від 64 до 1518 біт, описані методи кодування даних.Режим роботи напівдуплексний, тобто вузол не може одночасно передавати і приймати інформацію. Кількість вузлів в одному сегменті мережі обмежено граничним значенням в 1024 робочих станції (специфікації фізичного рівня можуть встановлювати жорсткіші обмеження, наприклад, до сегменту тонкого коаксиала може підключатися не більше 30 робочих станцій, а до сегменту товстого коаксиала - не більше 100). Проте мережа, побудована на одному сегменті, стає неефективною задовго до досягнення граничного значення кількості вузлів, в основному через полудуплексного режиму роботи.

У 1995 році прийнятий стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet зі швидкістю 100 Мбіт/с і з'явилася можливість роботи в режимі повний дуплекс. У 1997 році був прийнятий стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet зі швидкістю 1000 Мбіт/с для передачі по оптичного волокна і ще через два роки для передачі по кручений парі.

MAC-адреси

при проектуванні стандарту Ethernet було передбачено, що кожна мережева карта (так само як і вбудований мережевий інтерфейс) повинна мати унікальний шестібайтний номер (MAC-адресу), прошитий в ній при виготовленні.Цей номер використовується для ідентифікації відправника і одержувача кадру, і передбачається, що при появі в мережі нового комп'ютера (або іншого пристрою, здатного працювати в мережі) адміністратора не доведеться налаштовувати MAC-адресу.

Унікальність MAC-адрес досягається тим, що кожен виробник отримує в координує комітеті IEEE Registration Authority діапазон з шістнадцяти мільйонів (224) адрес, і в міру вичерпання виділених адрес може запросити новий діапазон.Тому за трьома старшим байтам MAC-адреси можна визначити виробника. Існують таблиці, що дозволяють визначити виробника по MAC-адресу; зокрема, вони включені в програми типу arpalert.

MAC-адресу зчитується один раз з ПЗУ при ініціалізації мережевої карти, в подальшому всі кадри генеруються операційною системою. Всі сучасні операційні системи дозволяють поміняти його. Для Windows, починаючи, як мінімум, з Windows 98, він змінювався в реєстрі.Деякі драйвери мережевих карт давали можливість змінити його в налаштуваннях, але зміна працює абсолютно для будь-яких карт.

Деякий час назад, коли драйвери мережевих карт не давали можливість змінити свій MAC-адресу, а альтернативні можливості не були надто відомі , деякі провайдери Internet використовували його для ідентифікації машини в мережі при обліку трафіку. Програми з Microsoft Office, починаючи з версії Office 97, записували MAC-адресу мережевої плати в редагований документ в якості складової унікального GUID-ідентифікатора.

Різновиди Ethernet

В залежності від швидкості передачі даних і передавального середовища, існує кілька варіантів технології. Незалежно від способу передачі стек мережевого протоколу і програми працюють однаково практично у всіх нижчеперелічених варіантах.

В цьому розділі розміщено короткий опис всіх офіційно існуючих різновидів. З різних причин, на додаток до основного стандарту багато виробників рекомендують користуватися іншими запатентованими носіями - наприклад, для збільшення відстані між точками мережі використовується волоконно-оптичний кабель.

Більшість Ethernet-карт і інших пристроїв має підтримку декількох швидкостей передачі даних, використовуючи автовизначення (autonegotiation) швидкості і дуплексності для досягнення найкращого з'єднання між двома пристроями. Якщо автовизначення не спрацьовує, швидкість підстроюється під партнера, і включається режим полудуплексной передачі. Наприклад, наявність в пристрої порту Ethernet 10/100 говорить про те, що через нього можна працювати за технологіями 10BASE-T і 100BASE-TX, а порт Ethernet 10/100/1000 - підтримує стандарти 10BASE-T, 100BASE-TX і 1000BASE- T..