Ethernet
Ethernet đề cập đến đặc tả mạng LAN baseband được tạo ra bởi Xerox và được phát triển bởi Xerox, Intel và DEC. Tiêu chuẩn Ethernet phổ quát được phát hành vào ngày 30 tháng 9 năm 1980, phổ biến nhất trong các mạng LAN hiện có ngày nay. Tiêu chuẩn giao thức truyền thông. Mạng Ethernet sử dụng công nghệ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access and Collision Detection) và chạy trên nhiều loại cáp ở tốc độ 10M/S. Ethernet tương tự như gia đình tiêu chuẩn IEEE802.3. Bao gồm Ethernet tiêu chuẩn (10Mbit/s), Ethernet nhanh (100Mbit/s) và Ethernet 10G (10Gbit/s). Tất cả đều tuân thủ IEEE 802.3.
Bắt đầu Ethernet chỉ với thông lượng 10 Mbps, phương pháp kiểm soát truy cập với cảm giác tàu sân bay truy cập nhiều (CSMA / CD, Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) với phát hiện va chạm được sử dụng. Ethernet 10 Mbps đầu tiên này được gọi là Ethernet tiêu chuẩn và Ethernet có thể được kết nối bằng nhiều phương tiện truyền dẫn như cáp đồng trục dày, cáp đồng trục mỏng, cặp xoắn không được che chắn, cặp xoắn được che chắn và sợi. Và trong tiêu chuẩn IEEE 802.3, các tiêu chuẩn lớp vật lý khác nhau được xác định cho các phương tiện truyền dẫn khác nhau. Trong các tiêu chuẩn này, chữ số đầu tiên cho biết tốc độ truyền dẫn theo đơn vị "Mbps", và chữ số cuối cùng cho biết chiều dài của cáp phân đoạn duy nhất (đơn vị tham chiếu là 100m), Cơ sở có nghĩa là "baseband" và Broad có nghĩa là "băng thông rộng".
10Base-5 sử dụng cáp đồng trục dày 0,4 inch, 50Ω, còn được gọi là Ethernet dày, với chiều dài phân đoạn tối đa là 500m. Phương pháp truyền baseband, phương pháp liên kết là loại xe buýt. Các thiết bị phần cứng chính của mạng 10Base-5 bao gồm: cáp đồng trục dày, thẻ Ethernet với ổ cắm AUI, bộ lặp, bộ thu phát, cáp thu phát và bộ thu phát.
10Base-2 sử dụng đường kính 0,2 inch, cáp đồng trục mỏng 50Ω, còn được gọi là ethernet cáp mỏng, chiều dài phân đoạn mạng tối đa là 185m, phương pháp truyền baseband, cấu hình liên kết là loại xe buýt; Thiết bị phần cứng chính mạng 10Base-2 Có sẵn: cáp đồng trục mỏng, thẻ Ethernet với ổ cắm BNC, bộ lặp, đầu nối T, terminator, v.v.
10Base-T sử dụng cáp cặp xoắn với chiều dài phân đoạn tối đa là 100m. Kết địa học có hình ngôi sao; các thiết bị phần cứng chính của mạng 10Base-T là: Loại 3 hoặc Loại 5 cáp cặp xoắn không được che chắn, thẻ Ethernet với ổ cắm RJ-45, hub, công tắc, phích cắm RJ-45, v.v.
1Base-5 sử dụng cáp cặp xoắn, chiều dài phân đoạn tối đa là 500m và tốc độ truyền là 1Mbps.
10Broad-36 sử dụng cáp đồng trục (RG-59 / U CATV), nhịp tối đa của mạng là 3600m và chiều dài phân đoạn mạng lên đến 1800m, là chế độ truyền tải băng thông rộng;
10Base-F sử dụng phương tiện truyền dẫn cáp quang với tốc độ truyền 10Mbps.
Ête nhanh
Ethernet Với sự phát triển của mạng, công nghệ Ethernet tiêu chuẩn truyền thống đã khó đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu lượng dữ liệu mạng. Trước tháng 10 năm 1993, chỉ có Fiber Distributed Data Interface (FDDI) có sẵn cho các ứng dụng MẠNG LAN yêu cầu lưu lượng dữ liệu trên 10 Mbps, nhưng nó là một mạng LAN rất đắt tiền dựa trên cáp quang 100 Mbps. Vào tháng 10 năm 1993, Grand Junction đã giới thiệu trung tâm Ethernet nhanh đầu tiên trên thế giới Fastch 1080 và card giao diện mạng FastNIC 100. Công nghệ Fast Ethernet đã chính thức được áp dụng. Sau đó, Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks và các công ty khác cũng đã ra mắt các thiết bị Ethernet nhanh của riêng họ. Đồng thời, nhóm kỹ thuật IEEE 802 cũng nghiên cứu các tiêu chuẩn khác nhau của Ethernet 100Mbps, chẳng hạn như 100BASE-TX, 100BASE-T4, MII, repeater, full duplex và các tiêu chuẩn khác. Vào tháng 3 năm 1995, IEEE đã công bố tiêu chuẩn IEEE802.3u 100BASE-T Fast Ethernet, bắt đầu kỷ nguyên Ethernet nhanh.
Fast Ethernet có nhiều lợi thế so với FDDI, ban đầu được vận hành ở băng thông 100Mbps. Lý do chính là công nghệ Fast Ethernet có thể bảo vệ hiệu quả đầu tư của người dùng vào việc triển khai cơ sở hạ tầng hệ thống dây điện. Nó hỗ trợ 3, 4 và 5 cặp kép Kết nối của dây bị mắc kẹt và sợi quang cho phép sử dụng hiệu quả các cơ sở hiện có. Việc thiếu Fast Ethernet cũng là một nhược điểm của công nghệ Ethernet. Đó là, Fast Ethernet vẫn dựa trên công nghệ CSMA/CD. Khi tải mạng nặng, nó sẽ gây giảm hiệu quả. Tất nhiên, điều này có thể được bù đắp bằng cách chuyển đổi công nghệ. Tiêu chuẩn Ethernet nhanh 100Mbps được chia thành ba phân lớp: 100BASE-TX, 100BASE-FX và 100BASE-T4.
· 100BASE-TX: Một công nghệ Ethernet nhanh sử dụng cặp xoắn không che chắn cấp dữ liệu Loại 5 hoặc cặp xoắn được che chắn. Nó sử dụng hai cặp xoắn, một để gửi và một để nhận dữ liệu. Phương pháp mã hóa 4B/5B được sử dụng trong truyền dẫn và tần số tín hiệu là 125 MHz. Đáp ứng tiêu chuẩn cáp Loại 5 của EIA586 và tiêu chuẩn cáp SPT Class 1 của IBM. Sử dụng cùng một kết nối RJ-45 như 10BASE-T. Chiều dài phân khúc mạng tối đa của nó là 100 mét. Nó hỗ trợ truyền dữ liệu full-duplex.
· 100BASE-FX: Một công nghệ Ethernet nhanh sử dụng cáp quang để sử dụng cả hai chế độ đơn và sợi đa chế độ (62.5 và 125um). Khoảng cách tối đa cho các kết nối sợi đa chế độ là 550 mét. Khoảng cách tối đa cho các kết nối sợi chế độ duy nhất là 3000 mét. Phương pháp mã hóa 4B/5B được sử dụng trong truyền dẫn và tần số tín hiệu là 125 MHz. Nó sử dụng một kết nối MIC/FDDI, một kết nối ST hoặc một kết nối SC. Chiều dài đoạn mạng tối đa của nó là 150m, 412m, 2000m hoặc dài hơn đến 10km, có liên quan đến loại sợi được sử dụng và phương thức hoạt động. Nó hỗ trợ truyền dữ liệu full-duplex. 100BASE-FX đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng có nhiễu điện, kết nối khoảng cách lớn hoặc môi trường bảo mật cao.
· 100BASE-T4: là một công nghệ Ethernet nhanh có thể được sử dụng với loại 3, 4, và 5 cặp xoắn không được che chắn hoặc cặp xoắn che chắn. 100Base-T4 sử dụng bốn cặp xoắn, ba trong số đó được sử dụng để truyền dữ liệu ở tần số 33 MHz, mỗi cặp hoạt động ở chế độ nửa hai mặt. Cặp thứ tư được sử dụng để phát hiện va chạm CSMA/CD. Phương pháp mã hóa 8B / 6T được sử dụng trong truyền dẫn, và tần số tín hiệu là 25MHz, phù hợp với tiêu chuẩn dây có cấu trúc EIA586. Nó sử dụng cùng một đầu nối RJ-45 như 10BASE-T với chiều dài phân đoạn tối đa là 100 mét.
Ête Gigabit
Là công nghệ Ethernet tốc độ cao mới nhất, công nghệ Gigabit Ethernet cung cấp cho người dùng một giải pháp hiệu quả để cải thiện mạng lõi. Ưu điểm lớn nhất của giải pháp này là kế thừa những lợi thế của công nghệ Ethernet truyền thống. Công nghệ Gigabit vẫn là công nghệ Ethernet, nó sử dụng cùng định dạng khung, cấu trúc khung, giao thức mạng, chế độ song công đầy đủ / nửa, chế độ điều khiển dòng chảy và hệ thống dây điện như Ethernet 10M. Bởi vì công nghệ này không thay đổi các ứng dụng máy tính để bàn và hệ điều hành của Ethernet truyền thống, nó hoạt động tốt với Ethernet 10M hoặc 100M. Nâng cấp lên Gigabit Ethernet không yêu cầu thay đổi các ứng dụng mạng, thành phần quản lý mạng và hệ điều hành mạng để tối đa hóa bảo vệ đầu tư. Ngoài ra, tiêu chuẩn IEEE sẽ hỗ trợ sợi đa chế độ với khoảng cách tối đa 550 mét, sợi chế độ đơn với khoảng cách tối đa 70 km và cáp đồng trục với khoảng cách tối đa 100 mét. Gigabit Ethernet lấp đầy khoảng trống trong tiêu chuẩn Ethernet/Fast Ethernet 802.3.
Để có thể phát hiện va chạm của 64 khung dữ liệu Byte, Gigabit Ethernet hỗ trợ khoảng cách ngắn hơn. Các loại mạng được hỗ trợ bởi Gigabit Ethernet như sau:
Khoảng cách trung bình truyền dẫn
1000Base-CX đồng STP 25m
1000Base-T Đồng Cát 5 UTP 100m
Sợi đa chế độ 1000Base-SX 500m
Sợi một chế độ 1000Base-LX 3000m
Công nghệ Gigabit Ethernet có hai tiêu chuẩn: IEEE 802.3z và IEEE 802.3ab. IEEE 802.3z đặt ra tiêu chuẩn cho các kết nối sợi và dây đồng tầm ngắn. IEEE 802.3ab đặt ra tiêu chuẩn cho một chương trình kết nối đường dài cặp xoắn năm chiều.
1. IEEE 802.3z
Nhóm làm việc IEEE 802.3z chịu trách nhiệm phát triển các tiêu chuẩn liên kết full-duplex cho sợi (chế độ đơn hoặc đa chế độ) và cáp đồng trục. IEEE 802.3z định nghĩa 1000Base-X dựa trên cáp quang và cáp đồng đường ngắn. Nó sử dụng công nghệ mã hóa 8B / 10B và tốc độ truyền kênh là 1.25Gbit / s. Sau khi tách ra, nó đạt được tốc độ truyền 1000Mbit / s. IEEE 802.3z có các tiêu chuẩn Gigabit Ethernet sau:
· 1000Base-SX chỉ hỗ trợ sợi đa chế độ. Nó có thể sử dụng sợi đa chế độ với đường kính 62,5um hoặc 50um. Nó có bước sóng làm việc 770-860nm và khoảng cách truyền dẫn 220-550m.
· 1000Base-LX sợi chế độ đơn: Nó có thể hỗ trợ sợi chế độ đơn với đường kính 9um hoặc 10um. Phạm vi bước sóng hoạt động là 1270-1355nm và khoảng cách truyền khoảng 5km.
· 1000Base-CX sử dụng cặp xoắn 150 ohm (STP) với khoảng cách truyền dẫn 25m.
2. IEEE802.3ab
Nhóm làm việc IEEE 802.3ab chịu trách nhiệm phát triển tiêu chuẩn Gigabit Ethernet cho các liên kết nửa hai mặt dựa trên UTP, dẫn đến tiêu chuẩn và giao thức IEEE 802.3ab. IEEE 802.3ab định nghĩa tiêu chuẩn 1000Base-T dựa trên UTP Loại 5, nhằm mục đích truyền 100m với tốc độ 1000 Mbit/s so với UTP Loại 5. Tiêu chuẩn IEEE802.3ab có hai điểm chính:
(1) Bảo vệ đầu tư của người dùng vào hệ thống cáp UTP loại 5.
(2) 1000Base-T là một phần mở rộng tự nhiên 100Base-T, hoàn toàn tương thích với 10Base-T và 100Base-T. Tuy nhiên, để đạt được tốc độ truyền 1000 Mbit/s trên UTP Loại 5 đòi hỏi phải giải quyết các vấn đề crosstalk và suy giảm của Loại 5 UTP. Do đó, nhiệm vụ phát triển của nhóm làm việc IEEE802.3ab phức tạp hơn IEEE802.3z.
Ethernet 10 Gigabit
Đặc điểm kỹ thuật Ethernet 10 Gigabit được bao gồm trong IEEE 802.3ae tiêu chuẩn bổ sung IEEE 802.3ae, mở rộng giao thức IEEE 802.3 và đặc điểm kỹ thuật MAC để hỗ trợ tốc độ truyền 10Gb / s. Ngoài ra, thông qua lớp con giao diện WAN (WIS: WAN interfacesublayer), 10 Gigabit Ethernet cũng có thể được điều chỉnh theo tốc độ truyền thấp hơn, chẳng hạn như 9.584440 Gb/s (OC-192), cho phép 10 nghìn thiết bị Megabit Ethernet tương thích với định dạng truyền tải MẠNG quang đồng bộ (SONET) STS-192c.
· 10GBASE-SR và 10GBASE-SW chủ yếu hỗ trợ sợi đa chế độ sóng ngắn (MMF) với khoảng cách sợi từ 2m đến 300m.
10GBASE-SR chủ yếu hỗ trợ "sợi tối", là một loại sợi không có sự lan truyền ánh sáng và không được kết nối với bất kỳ thiết bị nào.
10GBASE-SW chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị SONET để giao tiếp dữ liệu từ xa.
· 10GBASE-LR và 10GBASE-LW chủ yếu hỗ trợ sợi một chế độ sóng dài (1310nm) (SMF) với khoảng cách sợi từ 2m đến 10km (khoảng 32.808 feet).
Khi 10GBASE-LW chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị SONET,
10GBASE-LR được sử dụng để hỗ trợ "sợi tối".
· 10GBASE-ER và 10GBASE-EW chủ yếu hỗ trợ sợi chế độ đơn sóng siêu dài (1550nm) (SMF) với khoảng cách sợi từ 2m đến 40km (khoảng 131233 feet).
10GBASE-EW chủ yếu được sử dụng để kết nối các thiết bị SONET.
10GBASE-ER được sử dụng để hỗ trợ "sợi tối".
· 10GBASE-LX4 sử dụng công nghệ ghép trục phân chia bước sóng để truyền tín hiệu ở bốn lần bước sóng ánh sáng trên một cặp cáp duy nhất. Hệ thống hoạt động ở chế độ đa chế độ 1310nm hoặc sợi tối singlemode. Hệ thống được thiết kế cho chế độ sợi đa chế độ từ 2m đến 300m hoặc chế độ sợi đơn từ 2m đến 10km.