براي مطالعه

اترنت چيست و چه كاربردي دارد

اترنت چيست (Ethernet) اترنت يك فناوري مبتني بر Frame شناخته مي شود كه براي اتصال دستگاه ها در يك شبكه محلي LAN يا شبكه گسترده WAN مورد استفاده قرار مي گيرد. اترنت قدمت زيادي دارد و دائما در حال به روزرساني و پيشرفت است.

اترنت در حال حاضر يكي از پركاربردترين فناوري هاي روز دنيا براي ايجاد شبكه‌ هاي محلي LAN به شمار مي آيد. در اين مقاله ما قصد داريم به يكي از قابليت هاي مهم سوئيچ شبكه يعني اترنت بپردازيم و با توجه به عنوان هايي كه در ادامه گفته ايم آن را مورد بررسي قرار دهيم.

• تاريخچه اترنت
• شبكه محلي (LAN)
• نحوه كار اترنت
• سرعت اترنت
• قطعات سخت افزاري اترنت
• انواع كابل اترنت
• انواع شبكه اترنت
• مزايا و معايب
• اصطلاحات مهم شبكه اترنت
• پروتكل‌ شبكه
• تفاوت بين اتصالات واي فاي و اترنت

تاريخچه اترنت

براي پاسخ به سؤال اترنت چيست در ابتدا بهتر است به تاريخچه آن بپردازيم. فناوري به روز اترنت براي اولين بار در دهه ۱۹۷۰ توسط شركتي به نام زيراكس (Xerox) مطرح شد و در سال ۱۹۸۳ نسخه استاندارد آن با عنوان IEEE ۸۰۲.۳ براي كاربران ارائه شد.

در سال هاي ابتدايي اترنت روي كابل‌ كواكسيال (هم محور) اجرا مي شد، اما در حال حاضر شبكه هاي محلي اترنت با استفاده از كابل هاي زوج به هم تابيده و يا فيبر نوري نيز طراحي خواهند شد. اترنت به صورت سيمي فعاليت مي كند؛ در واقع يعني گره هاي شبكه اترنت با كابل به يكديگر متصل مي شوند.

شبكه محلي (LAN)

شبكه‌ محلي (LAN) شبكه‌ ارتباطي اي معرفي مي شود كه پايانه‌ ها و يا كامپيوترهاي مختلف را در داخل يك ساختمان و يا ناحيه محدود به يكديگر متصل مي كند. اين اتصال مي تواند به صورت بي سيم و يا حاوي سيم باشد. از نمونه‌ فناوري هاي شبكه محلي مي توان به Token Ring، اترنت و Wireless LAN اشاره كرد.

نحوه كار اترنت

در اين بخش از مقاله اترنت چيست نحوه كار اترنت را بررسي خواهيم كرد. هنگامي كه يك دستگاه در شبكه قصد ارسال داده ها را داشته باشد، سيمي را انتخاب مي كند كه در واقع سيم اصلي اتصال تمام دستگاه ها به حساب بيايد. اگر اين سيم به صورت آزاد باشد، يعني هيچ داده اي ارسال نشده؛ بنابراين بسته داده در شبكه ارسال مي شود و ساير دستگاه ها بسته را بررسي خواهند كرد تا ببينند گيرنده آن هستند يا خير.

در مرحله بعد گيرنده بسته را دريافت و استفاده خواهد كرد، اما اگر قبلاً در اين راه بسته اي قرار داده شده باشد، يعني آزاد نباشد، دستگاهي كه مي خواهد پروسه ارسال را انجام دهد، چندين ثانيه دست نگه مي دارد و سپس منتظر مي ماند تا بتواند داده ها را ارسال كند.

سرعت اترنت

اولين نسخه اترنت (۱۰base۵) با حداكثر سرعت ۱۰ مگابيت بر ثانيه ارائه شد اما، اين سرعت در نسل هاي بعدي اترنت افزايش پيدا كرد و در حال حاضر به سرعت ۱۰۰ مگابيت بر ثانيه نيز رسيده است. جديدترين نسخه اترنت يعني نسل سوم آن كه همان اترنت گيگابيتي به حساب مي آيد، مي تواند داده ها را با سرعت هاي چندين هزار مگابيت بر ثانيه نيز منتقل كند. نسل دوم و سوم اترنت، اترنت سريع و اترنت گيگابيتي معرفي مي شوند.

اجزاي سخت افزاري اترنت

همانطور كه مي دانيد هر وسيله و يا محصولي كه توليد مي شود بخش ها و اجزاي مختلفي دارد مانند سوئيچ شبكه كه از بخش هاي مختلفي تشكيل شده است. در واقع مجموع اجزاي مختلف منجر به توليد اترنت و يا هر محصول ديگري خواهد شد.

آداپتور يا كارت شبكه اترنت يا Ethernet NIC

آداپتور يا كارت شبكه اترنت در واقع رابطي به حساب مي آيد كه كابل اترنت با استفاده از آن به مادربرد متصل خواهد شد. معمولاً تمامي مادربردها و يا رايانه ها از اترنت استفاده مي كنند و نيازي نيست آن ها را جداگانه خريداري و يا نصب كنيد.

كابل اترنت

داده ها با استفاده از كابل بين گره‌ هاي شبكه مبادله مي شوند. كابل هاي نوع اترنت چند رشته سيم دارند كه امكان به وجود آمدن انتقال دو طرفه داده‌ ها را ايجاد خواهد كرد. در نسخه‌ هاي اوليه و قديمي اترنت ها به منظور به وجود آوردن ارتباط بين گره‌ هاي شبكه از كابل هاي هم‌ محور استفاده مي شد؛ اما در نسخه‌ هاي به روزتر و جديدتر، كابل هاي به هم تابيده و فيبر نوري جايگزين آن ها شده است.

روتر و سوئيچ اترنت

سوئيچ، گره هاي مختلف شبكه اترنت را در يك نقطه متمركز به هم متصل كرده و پيام ها يا داده ها را بين گره‌ ها مبادله مي كند. روتر نيز براي متصل كردن دو يا چند شبكه محلي نوع اترنت به يكديگر و يا به اينترنت مورد استفاده قرار مي گيرد.

انواع كابل اترنت

كابل هاي اترنت به طور كلي به دو روش زير طراحي شده اند،

Solid يا كابل اترنت مفتولي

اين كابل ها عملكرد بسيار خوبي ارائه مي دهند و امنيت بالايي را در برابر تداخل الكتريكي به وجود مي آورند. همچنين مي توان به كاربرد هر يك از اين كابل ها در شبكه هاي سازماني يا Business network، سيم كشي داخلي ديوارهاي دفتركار و يا در قسمت كف ساختمان اشاره كرد.

كابل رشته اي يا افشان نوع استاندارد

كابل رشته اي يا افشان نوع استاندارد، براي شبكه هاي خانگي بسيار مناسب به حساب مي آيد؛ زيرا در برابر به وجود آمدن هرگونه ترك، شكاف و يا شكستگي مقاوم است. به طور كلي جز گزينه هاي بسيار خوبي به حساب مي آيد.

شبكه اترنت خطي يا Bus Ethernet

در اين نوع اترنت كه به آن اترنت باريك Thin Ethernet يا Thin-net نيز گفته مي شود، تمام گره ها به‌ صورت زنجيره اي و يا با استفاده از كابل هم‌ محور RG58 به هم متصل خواهند شد. ساختار اين شبكه بسيار ساده‌ است و با توجه به محدوديت‌ هاي زيادي كه دارد، امروزه تا حدودي جايگاه و كاربردي ندارد. از طرفي بايد بگوييم كه اترنت خطي از مهم‌ ترين انواع شبكه هاي اترنت به حساب مي آيد.

از معايب اين نوع شبكه بايد به دو مورد مهم اشاره كنيم؛ شبكه اترنت خطي مستعد پديده برخورد است، در واقع يعني اگر دو گره بخواهند به صورت هم زمان داده هاي مختلف را ارسال كنند، collision يا پديده برخورد به وجود مي آيد، در چنين شرايطي هر يك از گره‌ ها براي مدتي توقف كرده و سپس دوباره تلاش مي كند. عيب ديگر آن نيز اين است كه اگر يكي از گره‌ ها از هر مدار خارج شود، كل شبكه نيز از كار مي افتند.

اترنت ستاره اي با استفاده از هاب اترنت

هاب دستگاهي به حساب مي آيد كه همه گره‌ هاي شبكه را در يك نقطه مشترك به هم متصل مي كند و اترنت ستاره اي را ايجاد خواهد كرد. به طور كلي بايد بگوييم كه در هر اترنت با استفاده از هاب نيز قابليت بروز پديده برخورد نيز وجود دارد، اما از آنجايي كه تمامي گره‌ ها در يك نقطه متمركز خواهند شد، اگر گره اي از كار بيافتد، ارتباط هاب ها با گره‌ هاي ديگر حفظ مي مانند و شبكه به كار خود ادامه مي دهند.

بزرگ ترين مشكلي كه در هاب وجود دارد اين است كه نمي‌ تواند آدرس مقصد بسته‌ هاي مختلف را بخواند. داده دريافت شده از هر گره را تكثير مي كند و آن ها را بين تمام گره‌ ها پخش مي‌ كنند تا گره مقصد، خودش بسته ها را شناسايي و آن ها را دريافت نمايد. به همين دليل امروزه هاب ها قطعات كاربردي اي به حساب نمي آيند و سوئيچ‌ شبكه جايگزين آن ها شده اند.

اترنت با استفاده از سوئيچ Switch ethernet

جايگزين شدن سوئيچ شبكه به جاي هاب ها، مشكلات مربوط به برخورد سيگنال‌ و معايب ديگر را برطرف مي‌ كند. سوئيچ شبكه مانند هاب با ايجاد اترنت، گره‌ شبكه هاي محلي را در يك نقطه به هم متصل خواهند كرد، با اين تفاوت كه سوئيچ ها مي‌ توانند آدرس مقصد بسته‌ هاي مختلف را بخوانند و بسته ارسالي از گره مبدأ را به صورت مستقيم به گره مقصد برسانند.

در شبكه اترنت‌ براساس سوئيچ شبكه، تمام گره ها مي توانند به صورت هم زمان براي همديگر پيام ارسال كنند. در اين شرايط، علاوه بر اينكه از برخورد سيگنال ها جلوگيري مي‌ شود، سرعت عملكرد شبكه نيز بالاتر مي رود.