Ethernet

Ethernet RJ45 кәбілі

Ethernet — жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі. Сымды компьютерлік желілер тобынан тұрады, локальді желілерде (LAN), қалалық желілерде (MAN) және ғаламдық желілерде кеңінен қолданылады. Ол коммерциялық тұрғыда 1980 жылы таныстырылды және алғаш рет 1983 жылы IEEE 802.3 ретінде стандартталды. Содан бері Ethernet жоғары жылдамдықты деректер беруді қолдау үшін, байланыс линиялары арасындағы көп түйіндерді және үлкен қашықтықтарды қолдау үшін жетілдірілді. Уақыт өте келе Ethernet айтарлықтай дәрежеде бәсекеге түсе алатын Token Ring, FDDI және ARCNET секілді сымды локальды желілер технологияларын ысырып шығарды.

Ethernet (ether «эфир») – деректерді таратудың пакеттік технологиясы. Ethernet страндарттары физикалық деңгейде электр дабылдары мен сымдық қосылыстарды, кадрлардың форматын және ортаға қатынауды басқару протоколын анықтайды – бұл арналық деңгейдегі OSI моделі. Ethernet 1990- жылдардың ортасында ең көп таратылған технология ЛВС болды. Деректерді тарату және таратушы орта жылдамдығына байланысты технологияның бірнеше нұсқасы бар. Желілік протокол мен бағдарламаның барін тарату әдісіне қарамастан барлық нұсқаларда бірдей жұмыс істейді.

Ол ІЕЕЕ 802.3 стандартына негізделіп, мәліметтерді 10Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet желісіндегі құрылғылар желі арнасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады.Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса,онда Ethernet құрылғысы мәліметтерді жөнелте бастайды.Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап,олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады. Бұл схема тұтынушылар саны аз болып сегменттегі тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда,тиімді болып саналады.Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желінің жұмысы тиімсіз бола бастайды.Мұндай жағдайды тұтынушыларды шағын топтарға бөліп,сегменттер санын арттыру ең тиімді (оптимальды) тәсіл болып табылады.Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді.Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторларының бар болуына байланысты қалыптасқан. Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер әртүрлі көлемде бола береді.

Fast Ethernet желісінде ағымдағы арнаны бақылай отырып,көпарналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detection) айқындай алатын Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады,яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады.

Соңғы кездерде 10Мбит/с Ethernet және 100Мбит/с Fast Ethernet шешімдерін қатарластыра үйлестіреді қамтамасыз ететін жаңа шешім табылады.

«Қос жылдамдықты» 10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet технологиясы — желілік тақша,концентратор,коммутатор сияқты құрлғларға жоғарыдағы жылдамдықтардың (қай құрылғыларға байланысқанына байланысты) кез-келгенімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet желілік тақшасы бар дербес компьютерді 10 Мбит/с жылдамдықты концентратор портымен байланыстырғанда ол 10Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.Егер де оны 10/100 Мбит/с жылдамдықты концентратор (3 Com SuperStack II Dual Speed Hub 500 сияқты) портымен байланыстырсақ,ол автоматты түрде 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей бастайды.Бұл тәсіл біртіндеп жоғары жұмыс өнімділігіне көшу ісін жүзеге асыра алады.Оған қоса,мұндай тәсіл серверлер мен клиенттердің желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтап,желілік құрылғыларын мен тасымалдау арналарының өткеру алабын өте кең пайдаланатын жаңа программаларды пайдалануға мүмкіндік береді.

Gigabit Ethernet желілері Ethernet және Fast Ethernet желілерінің ифрақұрылымымен үйлеседі,оның үстіне олар Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық,яғни 1000Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру алабына сезімтал қолданбалы программаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық программалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады.Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп,жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі.

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) немесе асинхронды тасымалдау режимі – бұл мәлімет алмасу үшін тұрақты ұзындықты ұялар қолданылатын коммутация технологиясы .Үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алатын АТМ желілері біріктірілген мәлімет жиындарын – сөзді,қозғалыстағы бейнелер мен жай мәліметтерді бір арнамен тасымалдау ісін жүзеге асыра отырып,жергілікті және аймақтық тармақталған желі рөлдерін атқара алады.Бұлардың жұмысы Интернет қызметі түрлерінен айрықша құрылып, арнайы инфрақұрылымның болуын талап ететіндіктен,олар желі сегменттерін бір-бірімен біріктіріп байланыстыратын магистральдық желі ретінде қолданылады.

Сақиналық архитектура технологиясы болып саналатын және технологиялары маркерлік қатынас құруға негізделген кумалы желі жасауды пайдаланылады.Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды.Маркер сақина бойымен желідегі әрбір жұмыс станциясын айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады.Желідегі мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немесе 16 Мбит\с жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлер3 ортасында қызмет етеді. FDDI техрологиясы да сақиналы негізде жасалып, оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу үшін магистральды желілерде пайдаланылады. Бұл да Token Ring желілері тәрізді маркерді бір станциядан екінші станцияға жіберіп отырады. Token Ring технологиясынан айырмасы мұнда маркерлері қарама-қарсы бағытта қозғалыста болатын екі сақина болады.Бұл тәсіл бір сақинада үзіліс болып қалған жағдайда желінің ақаусыз қызметін ұйымдастыру мақсатынд(көбінесе оптоталшықты кабельде) жасалады. FDDI желілері мәліметтерді 100Мбит\с жылдамдықпен өте үлкен қашықтарға тасымалдау үшін қызмет етеді. Мұндағы желі сақинасы ең көп дегенде ұзындығы 100 км-ге дейінгі тұйық қашықтықты қамтиды да , жұмыс станцияларының арасы 2 км шамасында болады. Осы көрсетілген сақина түріндегі екі технология жаңа желілерді ұйымдастыруда АТМ және Ethernet технологияларының баламасы ретінде қолданылып келеді.