تا به حال IEEE 802.3 به گوش شما خورده؟
این استاندارد تاریخچه‌ای طولانی داردکه با موضوع این ویدیو هم مرتبط است: اترنت یک استاندارد ارتباطی است که در اوایل دهه 1980ایجاد شده و هدف آن شبکه کردن کامپیوترها و دیگر دستگاه‌ها در یک محیط محلی همچون یک خانه یا یک ساختمان است.
این محیط محلی به عنوان یک LANتعریف می‌شود یا شبکه محلی و چندین دستگاه را به یکدیگر متصل می‌کند تا این دستگاه‌ها بتوانند اطلاعات راایجاد و ذخیره‌سازی کنند و با هم در محیط، به اشتراک بگذارند.
اترنت یک سیستم با سیم است که در ابتدا عملکرد آن با استفاده از کابل کواکسیال شروع شد و بعد پیشرفت کرد و الان اترنت از سیم‌کشی زوج به‌هم‌تابیده مسی و سیم‌کشی فیبر نوری استفاده می‌کند
بگذارید یک سوال جالب بپرسم چه کسی سیم‌کشی زوج به‌هم‌تابیده رااختراع کرده است؟
الکساندر گراهام بل در سال 1881سیم‌کشی زوج به‌هم‌تابیده را ابداع کرده است.در سال 1983 اترنت با استاندارد IEEE 802.3 توسط موسسه مهندسان برق والکترونیک یا IEEE استاندارد شد. این استاندارد، لایه فیزیکی و MAC یا پروتکل‌های کنترل دسترسی به رسانه،از لایه پیوند داده در اترنت سیمی را تعریف می‌کند
این دو لایه در مدل OSI به عنوان دو لایه اول تعریف شده‌اند ،مدل OSI مخفف مدل اتصال متقابل سامانه‌های باز است
لایه‌ی فیزیکی شامل این اجزا می‌شود:
کابل‌کشی و دستگاه‌ها
- بیایید اول سیم‌کشی اترنت را بررسی کنیم
همانطور که قبلا اشاره کردیم کابل‌های اترنت ابتدا کابل‌های کواکسیال بودند که الان به جز سیستم‌های قدیمی دیگر خیلی رواج ندارد و الان سیم‌کشی زوج به‌هم‌تابیده
و فیبر نوری رواج دارد. الان رایج‌ترین نوع کابل سیم‌کشی زوج به‌هم‌تابیده است
آخرین نسخه‌ها، cat 6 با سرعت انتقال داده 1 گیگابایت بر ثانیه و cat 6a و cat 7 با سرعت 10 گیگابایت بر ثانیه هستند.همچنین کابل‌های Cat 5 و Cat 5e هنوز هم در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند اما سرعت کمتری دارنداز 10 تا 100 مگابیت بر ثانیه و حساسیت بیشتری هم در برابر نویز دارند.
در انتهای هر طرف کابل اترنت زوج به‌هم‌تابیده کانکتورهای هشت پین RJ-45 وجود دارد که در حالت کاملا دو طرفه یا نیمه دو طرفه داده‌ها را ارسال و دریافت می‌کند.
در حالت نیمه دو طرفه، در هر زمان داده‌ها فقط در یک جهت مخابره می‌شوند در صورتی که در حالت کاملا دو طرفه،داده‌ها بطور همزمان در دو جهت مخابره می‌شوند.
با استفاده از دو جفت سیم می‌توان حالت کاملا دو طرفه را در اترنت محقق کرد تا داده‌ها بتوانند به صورت همزمان در هر دو جهت حرکت کنند
کابل فیبر نوری برای انتقال داده از فیبر نوری شیشه‌ای یا پلاستیکی به عنوان مجرایی برای عبور پالس‌های نور استفاده می‌کند.
فیبر نوری باعث شده که اترنت بتواند با سرعت‌های بالاتر، مسافت‌های طولانی‌تر را طی کند.
- حال سراغ دستگاه‌های اترنت برویم
دستگاه‌های اترنت شامل کامپیوترها،پرینترها و هر دستگاهی می‌شودکه یا یک NIC داخلی دارند، مخفف کارت رابط شبکه یا یک کارت شبکه اکسترنال که USB یا PCI هستند.
سوییچ‌ها و روترها به عنوان مدیران شبکه فعالیت می‌کنند و چندین کامپیوتر یا حتی چندین شبکه را به یکدیگر متصل می‌کنند تا امکان ارتباط بین دستگاه‌های مختلف رامحقق کنند.
گیت‌وی‌ها یا بریج‌ها برای اتصال چندین شبکه اترنت به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند و امکان ارتباط بین آن‌ها رافراهم می‌کنند.
گیت‌وی‌ها دو شبکه‌ی ناهمسان رابه یکدیگر متصل می‌کنند ولی یک بریج، دو شبکه‌ی همسان رابه یکدیگر متصل می‌کند و بعد از اتصال شما تنها یک شبکه خواهید دید
حال که اجزای فیزیکی اصلی اترنت رابررسی کردیم بیایید سراغ لایه دوم مدل OSI برویم که لایه پیوند داده‌ای (دیتا لینک) است
لایه پیوند داده به دو بخش تقسیم می‌شود:
- کنترل پیوند منطقی یا LLC
- و کنترل دسترسی به رسانه یا MAC
کنترل پیوند منطقی، مسیر داده‌ها را در اترنت تعیین می‌کند تا داده‌ها بین دستگاه‌ها مخابره شوند.
کنترل دسترسی به رسانه،از آدرس‌های سخت‌افزاری که به کارت‌های رابط کاربری شبکه یا NIC تخصیص داده می‌شود، استفاده می‌کند تا کامپیوتر یا دستگاه خاصی را مشخص کرده و منبع یا مقصد انتقال داده را مشخص کند.
اترنت در این لایه پیوند داده بسته‌های داده را با استفاده از الگوریتم CSMA/CD مخابره می‌کند که مخفف «دسترسی چندگانه با قابلیت شنود سیگنال حامل/پیشگیری از تصادم» است
CSMA/CD به عنوان یک استاندارد برای اترنت برای کاهش تصادم داده و افزایش مخابره موفق داده، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این الگوریتم اول بررسی می‌کندکه ببیند ترافیکی در شبکه وجود دارد یا خیر! و اگر پیدا نکرد اولین بیت اطلاعات را ارسال می‌کند تا ببیند که تصادف رخ می‌دهد یا خیر.اگر اولین بیت موفقیت آمیز مخابره شود باقی بیت‌ها را ارسال می‌کند و همزمان وجود تصادم را بررسی می‌کند.
اگر تصادمی رخ بدهدالگوریتم یک زمان انتظار را محاسبه می‌کند و بعد کل این فرآیند رااز ابتدا شروع می‌کند تا زمانی که مخابره به شکل کامل انجام شود
وقتی که از اترنت سریع‌تر در حالات کاملا دو طرفه و با استفاده از سوییچ‌ها استفاده می‌کنید.
از یک توپولوژی ستاره بین پورت‌های سوییچ و دستگاه‌ها، بهره می‌گیرید،این باعث می‌شود که مسیرهای مخابره داده مستقیم‌تر و با میزان کمتر تصادم محقق شود.
در مقایسه با یک توپولوژی باس که همه دستگاه‌ها،به یک مسیر مشترک متصل هستند.
با ظهور روزانه‌ی تکنولوژی‌های جدید قابلیت‌های اترنت، به سرعت تغییر می‌کندو الان نزدیک به این هستیم که سرعت از سرعت فعلی 1 گیگابیت بر ثانیه به سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه در چند سال آینده برسد و این تکنولوژی‌های جدید هزینه‌بر خواهند بود.
همچنین قابلیت‌های پیش روی شما در این جهان اطلاعات وقتی که این شبکه اترنت محلی رابه اینترنت متصل کنید، نامحدود خواهد بود چون در این حالت یک WAN خیلی بزرگ یا «شبکه گسترده» ایجاد می‌شود که از موضوع بحث این ویدیو خارج است.
در مجموع، اترنت رایج و محبوب است چون ترکیب و تعادل مناسبی از سرعت،هزینه و سادگی نصب را فراهم می‌آورد.
این مزایا، در کنار استقبال و پذیرش گسترده در جهان بازار کامپیوترو توانایی پشتیبانی از تقریبا تمام پروتکل‌های محبوب شبکه، باعث رواج بیشتر اترنت شده است.
