בחרו עמוד

מונחים ברשתות

מונחים ברשתות | Ethernet

Ethernet היא טכנולוגיה לתקשורת נתונים ברשתות מחשבים מקומיות (LAN) .
האתרנט הוכרז כתקן תעשייה ב-30  בספטמבר 1980 על ידי זירוקס פארק, DEC ואינטל‏.
על פי מודל ה־TCP/IP האתרנט הוא פרוטוקול תקשורת שאחראי על השכבה הפיזית של התקשורת.
על פי מודל ה -OSI האתרנט היא פרוטוקול האחראי על שכבת הקישוריות ומגדיר גם את השכבה הפיזית של התקשורת.

סיווג פרוטוקולים על פי מודל ה-OSI

שכבת יישום

HTTP, SMTP, FTP, RTP, IRC, SNMP, SIP, DNS, DHCP

שכבת ייצוג

MIME, ASCII, Unicode, SSL

שכבת שיחה

ASP, PPTP, SSH, NFS, RPC, SOCKS

שכבת תעבורה

TCP, UDP, SCTP, DCCP

שכבת רשת

IP (IPv4, IPv6), ICMP, IPX , ניתוב

שכבת קו

Ethernet, Token ring, FDDI

שכבה פיזית

E1, 10Base-T, RS-232, DSL, SONET

 

פרוטוקולים במודל TCP/IP

שכבת יישום

HTTP, SMTP, FTP, DNS, DHCP, SSH,RTP, 

RTSP, IRC, SNMP, SIP, IMAP4,MIME, TELNET, RPC, SOAP, LDAP 

שכבת תעבורה

TCP, UDP, SCTP, DCCP 

שכבת רשת

IP, IPv4, IPv6, ICMP, IPX, IGMP 

שכבת קשר

Ethernet, 10BASE-T, 802.11 WiFi,Token ring, FDDI, ARP

ה־ Ethernet זכתה בשליטה בלתי מעורערת ברשתות המקומיות בזכות אוסף של פתרונות יצירתיים לבעיות שהיו קיימות בטכנולוגיות אחרות. בין הפתרונות ניתן למנות את:
•    טכנולוגיית ה־CSMA/CD המאפשרת לכל רכיב לשלוח אותות לתווך משותף בלי התראה מוקדמת, ומטפלת ביעילות בהתנגשויות . (Collisions) יש לציין כי בטופולוגיית כוכב אין התנגשויות היות שהמדיה איננה משותפת (ובייחוד החל מקצב נתונים של 1Gbps ואילך.
•    השימוש בזוגות שזורים (Twisted Pairs) להקטנת ההשראה החשמלית ביניהם, והעברת אותות בקצבים גבוהים יותר ולמרחקים גדולים יותר באמצעותם.
•    הגדלת קצב השידור בכפולות של 10 תוך שמירה על אותה מסגרת (frame format). כתוצאה מכך, רכיבים ברשת יכולים לתקשר ביניהם ללא תלות בקצב ההעברה שלהם. כמו כן, ניתן לשדרג רכיב אחד ברשת ללא צורך בשדרוג של שאר הרכיבים. הקצבים המוגדרים הינם Gbps, 10Gbps, 100Mbps,1 Mbps10  וגם Gbps100 בעתיד.
•    השימוש בסיב אופטי לקצבים הגדולים מ-Mbps 100 המאפשר העברת האותות למרחקים גדולים מהאפשרי בזוגות שזורים.

היסטוריה

טכנולוגיה זו פותחה בתחילת שנות ה-70 של המאה ה-20 על ידי רוברט מטקלף ודיוויד בוגס במעבדות זירוקס פארק. מטקלף כינה אותה “אתרנט” על שם האֶתֶר שעד לתחילת
המאה ה-20 נחשב כחומר שממלא את החלל. הפטנט על הטכנולוגיה נרשם בשנת 1975, אך רק בסוף העשור (1980) הפכה לסטנדרט בפרויקט 802.3 של IEEE. בתצורה הראשונית היה קצב התעבורה ברשת Mbps ,3 והיא כללה שדה של 8 ביט בלבד לכתובות המקור והיעד (לעומת 48 היום). התצורה הנפוצה הראשונה הייתה10BASE-2, שהתבססה על טופולוגיית רשת מסוג אפיק (קווית). עם הזמן חל מעבר ל- 10BASE-T ולממשיכיו, בגלל היתרונות שהוזכרו לעיל.
עם התפתחות טכנולוגיית המחשוב והאפשרות לעבוד במהירויות גבוהות יותר, נוצר מצב בו הרשת לא מצליחה לספק את הצורך בקצב נתונים מהיר ומספר גדול של מחשבים, ועל כן טכנולוגיית האתרנט הורחבה בשנות התשעים ל- Fast Ethernet. מיד לאחר הפיתוח של ה- Fast Ethernet הופיעה גרסה שנקראת 10/100Ethernet , אשר מאפשרת תמיכה של כרטיס הרשת בשתי המהירויות
(גם 10 וגם 100 מס”ש). בגרסה זו, לכרטיס הרשת ישנה אפשרות לזהות בצורה אוטומטית בזמן תחילת פעולתו מהי המהירות שבה עובדת הרשת שבה הוא נמצא, ולהתאים את עצמו אליה. פיתוחים נוספים של הטכנולוגיה כדי לתת מענה לקצבי תקשורת מהירים ולארגונים גדולים מאוד התפתחו לקראת סוף המאה ה-20 – זוהי טכנולוגיית Gigabit Ethernet .

משחזרים ורכזות
תופעות של דעיכת אותות ובעיות תזמון מגבילות את אורכם המקסימלי של מקטעי Ethernet, כתלות במדיית התקשורת. לדוגמה, לכבלים הקואקסיאליים  10BASE5 יש הגבלת אורך מקסימלי של 500 מטר. על מנת להגדיל את טווח הרשת נעשה שימוש במשחזר -Repeater, רכיב אלקטרוני המחבר בין שני מקטעים של אותה רשת תקשורת, ומאפשר להגדיל את המרחק בין שני קצותיה.המגביר ומנקה את האות, מוסיף Preamble ומעביר אותו הלאה. ניתן להשתמש במשחזרים על מנת לחבר עד חמישה מקטעי אתרנט, כאשר לשלושה מתוכם מחוברים התקנים. הוספה של יותר מחמישה משחזרים תגרום לבעיה כיוון שכל משחזר בנוסף לפעולת ההגברה מוסיף עוד ביטים של ולכן תיגרם חריגה ממסגרת ה ETHERNET.
עם המעבר לשימוש בזוגות שזורים היה צורך בהתקן שיאפשר תקשורת של מספר התקנים על מדיה משותפת, לשם כך נוצרו משחזרים רב ערוציים הידועים בשמם רכזות(hubs).  כיום נפוץ יתר השימוש במתגים המשמשים כרכזות חכמות.

סוגי כבלים
ישנם מספר תקנים של כבלים עבור Ethernet, שם התקן הוא מהצורה NBase-X כאשר:
•    X –  מייצג את סוג הכבל הסוג הנפוץ הוא T שמייצג Twisted pair – זוג שזור. סוג נפוץ נוסף הוא F המייצג סיב אופטי.
•     N – מייצג את המהירות המקסימלית בכבל 10 מייצג 10 מגה סיביות בשנייה, 100 מייצג 100 מגה סיביות בשנייה וכו.
לדוגמה: 10BASE-T הוא כבל העשוי זוגות שזורים (T), המאפשר קצב נתונים מרבי של 10 מגה סיביות לשנייה.

-1זוג שזור
הכבל כולל בתוכו ארבעה זוגות חוטי נחושת השזורים בזוגות בלתי-מסוככים. הכבל קיים בשני סוגים: UTP – Unshielded Twisted Pair ו-Shielded Twisted Pairs-STP, שההבדל ביניהם הוא שכבת סיכוך נוספת המגנה על הכבל מהפרעות אלקטרומגנטיות.
כבל מסוג CAT5 מוגבל באורכו לשימוש זה – קיים לו אורך המקסימלי של 100 מטר. הסיבה להגבלה זו היא דעיכת המתח החשמלי בין שתי נקודות עם התארכות המרחק ביניהן, עד שבמרחק של כ-100 מטר, לא ניתן יהיה לפענח את האותות המתקבלים. בנוסף בגלל השתהות המידע על הכבל עלול להיווצר DELAY גדול בין המשדר למקלט ובכך תיגרם בעיית תזמון.
בשני הקצוות של הכבל קיים מחבר הנקרא RJ45 8P8C דומה למחבר טלפון מסוג RJ11, אך מעט גדול יותר. מחבר זה מתחבר ל Transciever מקלט-משדר ברכיב הרשת.

זוג שזור

cbl

כבל קואוקסיאלי

opt

סיב אופטי

opt2

 

 

ייי