ما هو إيثرنت؟

أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التوجيه مطلوبة لأي شبكة كمبيوتر. يقومون بإنشاء ونشر حركة مرور الشبكة ، على التوالي. ومع ذلك ، لا يكون أي من ذلك ممكنًا بدون شكل من أشكال وسيط الاتصال. شبكة Wi-Fi هي المعيار السائد في المجال اللاسلكي ، على الأقل للشبكات المنزلية والشركات.

يمكن أن تكون الشبكات اللاسلكية ملائمة جدًا للاستخدام مع الأجهزة التي يجب أن تكون قادرة على الحركة أثناء الاتصال. لكن هذا ليس هو الحال بالنسبة لجميع الأجهزة. نادرًا ما يتم نقل أجهزة كمبيوتر سطح المكتب ، وحتى مع ذلك ، لا يتم استخدامها أثناء نقلها. بينما يمكن الاتصال بالشبكة عبر Wi-Fi ، إلا أن هناك خيارًا أفضل.

يجب أن تتعامل الشبكات اللاسلكية مع تدهور الإشارة بسبب العوائق مثل الجدران. كما أنه يعمل كمجال بث فردي ، مما يعني أن جميع الأجهزة تتلقى كل حركة مرور الشبكة وتختار تجاهل تلك الحركة التي لا تستهدفها. لا يتعين على الشبكة السلكية بالضرورة التعامل مع هذه المشكلات. الجانب السلبي الوحيد هو أن الأجهزة المتصلة يجب أن يتم توصيلها فعليًا بالشبكة. هذا جيد لأجهزة الكمبيوتر المكتبية ومقبول بشكل عام لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، ولكنه قاتل للهواتف المحمولة.

المعيار السائد للشبكات السلكية يسمى Ethernet. يتم استخدامه في الشبكات المنزلية وشبكات المؤسسات وأنظمة الكمبيوتر العملاق وأجهزة السيارات. معايير Ethernet متاحة حاليًا لسرعات شبكة تصل إلى 40 جيجابت / ثانية.

ملاحظة: يتم سرد سرعات الشبكة عادةً بوحدات ميغا بت في الثانية أو جيجابت في الثانية. هذا يختلف عن الميجابايت والجيجابايت. تتكون البايت من 8 بتات ، لذلك يستغرق 8 ثوانٍ للاتصال بالميغابت لنقل ميغا بايت. يتم دائمًا الإشارة إلى الوحدات التي تستخدم البايت برأس مال كبير "ب". البتات ، الوحدة الأصغر ، تستخدم حرف "ب" الصغير.

الأصول

تم تطوير Ethernet لأول مرة في منتصف السبعينيات في Xerox PARC. كان للتصميم الأصلي عرض نطاق ترددي يبلغ 2.94 ميجابايت / ثانية. تمت ترقية هذا بعد ذلك إلى 10 ميجابايت / ثانية ، وهي السرعة التي تم بها تسويق Ethernet لأول مرة في عام 1980. كما قامت IEEE بتوحيدها على أنها 802.3 في عام 1983. استخدم معيار 10BASE5 المبكر كبلًا متحد المحور "سميكًا" ، والذي كان مكلفًا نسبيًا. تم توحيد 10BASE2 في عام 1985 باستخدام كابلات محورية أقل سمكًا وأرخص سعراً لتقليل تكاليف التنفيذ. كان هذا التخفيض في التكلفة كبيرًا لأن معظم المباني كانت تستخدم فقط الكابلات المزدوجة الملتوية المستخدمة في الاتصالات الهاتفية وتحتاج إلى تشغيل الكابلات المحورية من نقطة الصفر.

نصيحة: تدوين XBASE-X أخرق إلى حد ما ولكن له بعض المنطق. يشير الرقم الأول إلى فئة سرعة الشبكة. على سبيل المثال ، يحتوي 10BASE5 على سرعة شبكة من فئة 10 ميجابت / ثانية. يتم استخدام X الثاني بشكل فضفاض قليلاً ولكنه يشير بشكل عام إلى نوع الكبل. كبل 10BASE2 أضيق من كابل 10BASE5. يستخدم 100BASET كبل زوج مجدول بدلاً من محوري.

في عام 1987 ، قدم معيار 1BASE5 الإصدار الأول من Ethernet لاستخدام الكابلات المزدوجة الملتوية. على الرغم من الفشل التجاري ، فقد وضع هذا المعيار الأساس للتطورات المستقبلية. في عام 1990 تم توحيد 10BASE-T. كان عصريًا بفضل سرعته ودعمه للبنية التحتية للكابلات الموجودة.

قم بالتبديل إلى Twisted Pair

في حين أن أحد الأسباب الرئيسية للتحول من الكبل المحوري إلى الزوج الملتوي هو أن الكابلات المزدوجة الملتوية قد تم تنفيذها بالفعل على نطاق واسع ، إلا أنها لم تكن السبب الوحيد لنجاحها. كانت معايير الكابلات المحورية في الأساس كبلًا مشتركًا واحدًا. شوهدت جميع عمليات الإرسال الخاصة بالأجهزة الأخرى من أي جهاز ، على الرغم من أن بطاقات الشبكة كان من المفترض أن تسقط حركة المرور غير المخصصة لأجهزتها.

هذا يعني أن جميع المضيفين يشاركون النطاق الترددي وأن مشكلة واحدة يمكن أن تؤثر على الشبكة بأكملها. تعني تصادمات الإشارات في الشبكة أن الإطارات المتضاربة بحاجة إلى إعادة الإرسال.

سمحت الكبلات المزدوجة الملتوية بالتبديل إلى الهيكل النجمي ، حيث يكون لكل جهاز رابط مخصص لجهاز التوجيه أو التبديل. تم اختصار مجال التصادم من الشبكة بالكامل إلى كل ارتباط. كما سمح لجهازين بالاتصال بسرعات الشبكة القصوى مع عدم استهلاك كل النطاق الترددي للأجهزة الأخرى.

سمح اختيار التصميم هذا بزيادة السرعات بشكل أكبر ، لتكون الشبكات الأكثر شمولاً ممكنة ، ولإمكانية الحصول على أطوال كبلات أطول. لا تزال الكابلات المزدوجة الملتوية مستخدمة في كبلات إيثرنت الكهربائية ، على الرغم من وجود معايير للتوصيلات الليفية الضوئية أيضًا.

معايير أخرى

Ethernet عبارة عن مجموعة واسعة من المعايير المطلوبة لإنجاح كل شيء. أنواع الكابلات موحدة والموصلات المادية وطرق الإشارة ومعالجة الاصطدام والعنونة. على سبيل المثال ، يتم توحيد الكابلات في فئات بناءً على عرض النطاق الترددي لطول الكابل. تُترك التفاصيل الدقيقة ، مثل التدريع والمواد ، إلى الشركة المصنعة. هذا يعني أنه على الرغم من أن المعايير قد تسرد حدًا أقصى لتشغيل الكابلات يبلغ 100 متر ، فقد يكون الكابل عالي الجودة قادرًا على العمل عبر مسافات أطول.

الموصلات المادية موحدة بشكل جيد ، مع كون الموصل 8P8C هو موصل إيثرنت شبه عالمي. يتم تقديم بعض المتغيرات ، بما في ذلك واحد للاستخدام في البيئات القاسية والآخر مصمم لتوصيلات الألياف البصرية. يحتوي الموصل 8P8C على ثمانية دبابيس ، منها سرعات أقل من 100BASETX تستخدم 4 فقط.

يسمح ذلك باستخدام الكابلات الأربعة الأخرى اختياريًا لتوفير الطاقة ، في معيار يسمى Power over Ethernet أو PoE. يتمثل الجانب السلبي الرئيسي للموصل في علامة تبويب القفل الواهية التي يسهل كسرها نسبيًا ، وبمجرد كسرها ، يمكن أن تترك الكابل مفكوكًا بشكل لا يُعتمد عليه.

تشمل طرق الإشارة المعيارية مستويات الجهد القياسية ، وعدد الأزواج الملتوية في الكبل ، والطول الموجي لليزر المستخدم ، واستخدام الألياف أحادية أو متعددة الأوضاع ، واستخدام أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه. يستخدم Ethernet عناوين MAC ذات 48 بت لتوجيه حركة مرور الشبكة. هذه الطريقة موحدة بشكل جيد لدرجة أن بعض التقنيات الأخرى تستخدمها ومتوافقة مع بعضها البعض ، بما في ذلك Wi-Fi و Wi-Max.

الاستخدام الحالي

ستستخدم معظم الشبكات المنزلية التي تستخدم اتصالًا كبلًا كبل Cat5e ، القادر على نقل ما يصل إلى 2.5 جيجابايتASE-T. ومع ذلك ، من المرجح أن تعمل معظم الشبكات المنزلية على FastEthernet ( 100BASE-TX ) أو شبكة إيثرنت جيجابت ( 1000BASE-T ) ، والتي يعد Cat5e أكثر من قادر على التعامل معها.

نصيحة: هذا 2.5 جيجابت / ثانية و 100 ميجابايت / ثانية و 1000 ميجابايت / ثانية على التوالي.

40GBASE-T هو معيار إيثرنت الأسرع حاليًا بسرعات تصل إلى 40 جيجابت / ثانية. تم توحيد ذلك فقط في عام 2016 ويوفر سرعات بيانات قابلة للاستخدام فقط في بيئات مراكز بيانات المؤسسة ، لذلك لم يتم استخدامها على نطاق واسع حتى الآن. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب 40GBASE-T كابل Cat8 لتوفير نطاق ترددي كافٍ.

خاتمة

إيثرنت عبارة عن مجموعة من المعايير التي يمكن التعرف عليها في الغالب بشكل مباشر بواسطة كابل إيثرنت. تأتي كبلات Ethernet في فئات ، حيث يعتبر Cat5e هو المعيار الأساسي للمستخدمين النهائيين لأنه يدعم عرض نطاق يصل إلى 2.5 جيجابت / ثانية. لا تحدد المعايير كيفية توصيل الأجهزة فعليًا عبر الشبكة فحسب ، بل تحدد أيضًا كيفية نقل البيانات. إيثرنت هو المعيار السائد للشبكات السلكية.