Етернет ( енгл. Ethernet ) ?е протокол и на?кориш?ени?а вишемеди?умска технологи?а локалних рачунарских мрежа , описана великим бро?ем IEEE 802.3 стандарда, ко?и дефинишу технологи?е физичког и сло?а везе референтног ОСИ модела. Првобитно ?е изведена у топологи?и магистрале на за?едничком коакси?алном каблу са протоколом ко?и динамички одре?у?е како рачунари приступа?у мрежи ( CSMA/CD ). Етернет данас шири сво? опсег примен?ивости на MAN и WAN мреже, има топологи?у звезде или стабла , док као меди?ум користи бакарне и оптичке каблове . Поред основне функци?е де?е?а за?едничких ресурса у локално? мрежи, има и функци?е приступа ( интернету ), окоснице ме?у мрежама и дистрибуци?е података на ве?е уда?ености. Етернет дефинише како се станице везу?у на рачунарску мрежу, технологи?у ко?а се користи за пренос сигнала, потом начин како станице приступа?у дато? мрежи, брзину преноса, начин сигнализаци?е и кодира?а информаци?а, као и величину и формат пакета информаци?е ко?и се користи при комуникаци?и.

Истори?ат [ уреди | уреди извор ]

За претечу етернета можемо сматрати технологи?у ко?у су развили истраживачи Норман Абрамсон и ?егове колеге са Хава?ског универзитета. Наиме, код ?их ?е посто?ао проблем како повезати кориснике на уда?еним острвима са централним рачунаром (развлаче?е каблова испод Пацифика ни?е разматрано). Реше?е су пронашли у комуникаци?и ради?ом кратког домета. Сваки кориснички терминал ?е опрем?ен примопреда?ником са по две фреквенци?е: ?едном за емитова?е ка централном рачунару и другом за при?ем података са централног рачунара. ^[1]

У исто време, Роберт Меткалф се на Масачусетском институту за технологи?у упознао са Абрамсоновим радом, с ким ?е након дипломира?а и докторских студи?а на Харварду провео неко време у истражива?има. До прве верзи?е етернета долази у Зироксовом ( енгл. Xerox ) истраживачком центру, у Зирокс Парку ( енгл. Palo Alto Research Center - PARC ), где су тамош?и истраживачи ве? про?ектовали и изградили прве персоналне рачунаре са корисничким графичким окруже?ем и мишем као показивачем (рачунар Xerox Alto), као и први ласерски штампач наме?ен раду са персоналним рачунарима . Овим изумима се придружу?е и етернет, као технологи?а локалних рачунарских мрежа ко?а ?е у?еди?авала (повезивала) персоналне рачунаре и штампаче.

Меткалф ?е за?едно с колегом Де?видом Богсом, користе?и зна?е стечено у раду са Абрамсоном, развио нови систем на коакси?алном каблу као меди?уму на ко?и ?е било прик?учено више станица ( енгл. multiple access ). Нови систем садржао ?е нова два механизма: ослушкива?е пре сла?а, т?. пре емитова?а поруке станице су ослушкивале саобра?а? на каблу ( енгл. carrier sense ), па у случа?у да неко ве? емиту?е повлачиле би се док се емитова?е не оконча и механизам ко?и ?е детектовао сукоб?ава?а у случа?у да ?е до ?их дошло ( енгл. Collision detect ). Ова? систем ?е назван CSMA/CD ( енгл. Carrier sense multiple access/Collision Detection ) Вишеструки приступ са ослушкива?ем носиоца уз открива?е сукоб?ава?а ^[2] . Исто тако Меткалф ?е развио нови алгоритам насумичног бира?а времена чека?а, што ?е у комбинаци?и са CSMA/CD протоколом омогу?ило етернету да функционуше са 95% искориш?ености канала.

Приме?у?у?и ова? систем, кра?ем 1972. године Меткалф, и ?егове колеге из Зирокс Парка реализу?у прву локалну рачунарску мрежу (експериментални етернет систем) ко?а ?е повезивала Xerox Alto рачунаре ме?усобно, као и рачунаре са серверима и ласерским штампачима. Коакси?ални кабл ?е имао дужину до 2,5km (користе?и 4 репетитора ) на ко?и се могло повезати до 256 рачунара, при чему ?е радио са брзином преноса 2,94 Mb/s.

TCP/IP
Сло? апликаци?е
DHCP  • DHCPv6  • DNS  • FTP  • HTTP  • IMAP  • IRC  • LDAP  • MGCP  • NNTP  • BGP  • NTP  • POP  • RPC  • RTP  • RTSP  • RIP  • SIP  • SMTP  • SNMP  • SOCKS  • SSH  • Telnet  • TLS/SSL  • XMPP  • (више)
Транспортни сло?
TCP  • UDP  • DCCP  • SCTP  • RSVP  • (више)
Сло? мреже
IP ( IPv4  • IPv6 )  • ICMP  • ICMPv6  • ECN  • IGMP  • IPsec  • (више)
Сло? везе
ARP/InARP  • NDP  • OSPF  • Tunnels ( L2TP )  • PPP  • Media access control ( Ethernet  • DSL  • ISDN  • FDDI )  • (више)
п р у

Стандардизаци?а етернета [ уреди | уреди извор ]

Први стандард етернета ?е об?ав?ен 1980. године од стране DIX конзорци?ума произво?ача ( енгл. Digital Equipment Corporation - DEC, Intel, Xerox ) за брзине преноса 10 Mb/s. Користе?и иници?але ових компани?а назван ?е DIX етернет стандард. Ова? стандард дефинисао ?е етернет као технологи?у локалних рачунарских мрежа са спецификаци?ама за рад на систему заснованом на дебелом коакси?алном каблу. Као и код свих стандарда, DIX стандард ?е убрзо допу?ен техничким изменама, поправкама и малим побо?ша?има, DIX V2.0 стандард. DIX конзорци?ум ?е развио ове стандарде тако да их ?е сваки произво?ач могао користити, технологи?а ко?а ?е била доступна свима. На?ве?у цену платио ?е Зирокс ко?и ?е морао да се одрекне права на патентирану технологи?у. 1982. године Зирокс ?е дао и право на кориш?е?е имена етернет ^[2] . У време кад ?е об?ав?ен DIX стандард, професионална организаци?а, Институт инже?ера електротехнике и електронике ( енгл. Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE ) бавио се прав?е?ем отвореног стандарда локалних мрежа . Комитет за лан и ман мреже, чи?и стандарди почи?у са редним бро?ем 802, оформ?у?е радну групу 802.3 ко?а ?е преузела систем описан у оригиналном DIX стандарду и користи га као основу за нови IEEE стандард. Ова? стандард ?е об?ав?ен 1985. године са називом IEEE 802.3 ?вишеструки приступ са ослушкива?ем носиоца уз открива?е сукоб?ава?а“, CSMA/CD метод приступа и спецификаци?е физичког нивоа . Видимо да се у називу не поми?е “етернет”. IEEE ?е ову технологи?у називао CSMA/CD или ?ош кра?е само 802.3. Како год, данас ве?ина ?уди користи назив етернет кад се поми?е мрежни систем описан 802.3 стандардом.

Да?е IEEE ?е ова? стандард представио америчком националном институту за стандарде ANSI ( енгл. American National Standards Institute ) ко?и га ?е проследио на виши ниво, где ?е прихва?ен од стране Ме?ународне организаци?е за стандардизаци?у ИСО ( енгл. International Organization for Standardization ), чиме ?е IEEE 802.3 етернет стандард постао и ме?ународни стандард што ?е омогу?ило произво?ачима мрежне опреме широм света да праве компоненте засноване на ово? технологи?и.

Веза етернета са ОСИ моделом [ уреди | уреди извор ]

Стандарди IEEE организаци?е су уре?ени према ОСИ референтном моделу или референтном моделу за отворено повезива?е система ( енгл. Open Systems Interconnection Basic Reference Model ). Етернет као IEEE стандард представ?а протокол ко?и ради на прва два сло?а ОСИ модела, и то на физичком сло?у и MAC подсло?у сло?а везе.

Етернет сло? везе [ уреди | уреди извор ]

Функци?е другог сло?а ук?учу?у MAC и етернет преусмерава?е фре?мова ко?е се тако?е назива премош?ава?е. За разлику од традиционалних мрежа са комутира?ем кола, етернет ?е технологи?а са комутира?ем пакета. Сваки етернет фре?м ?е означен адресом извора (SA) и адресом дестинаци?е (DA) ко?е користе етернет мостови како би проследили фре?м на одговара?у?у дестинаци?у. IEEE 802.3 стандард покрива само MAC део сло?а везе, док ?е етернет премош?ава?е покривено IEEE 802.1 стандардом. На?важни?а иде?а за етернет премош?ава?е ?е дефинисана IEEE 802.3 D стандардом ( енгл. Spanning Tree Protocol - STP ) ^[3] .

CSMA/CD и перформансе етернета [ уреди | уреди извор ]

• Максимална величина оквира ?е 1536 B

Ова величина ?е произво?но одре?ена граница, услов?ена примопреда?ником. У тренутку постав?а?а DIX-овог стандарда (1978) мемори?а ?е била прилично скупа, а захтевало се да примопреда?ници мора?у имати дово?но радне мемори?е да прихвате читав оквир.

• Минимална величина оквира износи 64 B

На ову величину утиче механизам открива?а сукоб?ава?а на каналу ( енгл. Collision detect ), изведена ?е на моделу оригиналног етернета. Ако посматрамо оригинални етернет систем базиран на дебелом коакси?алном каблу 10Base5 са спецификаци?ама наведеним у табели, можемо да извршимо одре?ену анализу.

Спецификаци?е система 10Base5

10Base5	'
Брзина емитова?а	B = 10 Mb/s
Пренос се врши у основном опсегу учестаности
Максимална дужина кабла	l max =500 m
Битско време (време емитова?а бита)	t b = 1b/B = 100 ns
Време емитова?а оквира	t f = n t b (n ? величина оквира)
Време пропагаци?е сигнала	t p = l / v (v ? брзина простира?а)
Време процесуира?а репетитора	t r
Укупно каш?е?е ( енгл. Latency )	τ = t p + a t r (a ? бро? репетитора)
Време обиласка мреже ( енгл. Slot time )	2τ
У случа?у да се користе репетитори могу?е ?е пости?и дужину l max =2500m, 4 репетитора

Ако усво?имо да ?е брзина пропагаци?е сигнала кроз кабл:

${\displaystyle v=1,25\cdot 10^{8}m/s}$

тада ?е време пропагаци?е сигнала изме?у две?у кра??их тачака

${\displaystyle t_{p}=l_{max}/v=2500m/1,25\cdot 10^{8}m/s=20\mu s}$

или изражено као умножак битског времена ${\displaystyle t_{p}=200t_{b}}$ док ?е каш?е?е ко?е уноси репетитор класе 1 за процесуира?е ${\displaystyle t_{r}=1,4\mu s=14t_{b}}$ (репетитор класе 2, ${\displaystyle t_{r}=0,92\mu s}$). Укупно време пропагаци?е сигнала са ?едног на други кра? мреже би било:

${\displaystyle \tau =t_{p}+4\cdot t_{r}=256t_{b}}$

(време доби?ено у на?непово?ни?ем случа?у). Потребно ?е да станица откри?е да ли ?е дошло до сукоб?ава?а пре него што заврши емитова?е оквира. Односно, у на?горем случа?у, време емитова?а оквира треба да буде двоструко ве?е од максималног укупног времена пропагцаци?е сигнала. Об?аш?е?е:на?непово?ни?и случа? наста?е када станица на на?уда?ени?о? тачки од станице ко?а емиту?е почне да емиту?е пакет тачно у тренутку пре него што оквир стигне до ?е (тренутак τ ? ε). Станица ?е у овом случа?у сазнати о сукоб?ава?у тек након времена 2τ. Како станица мора да емиту?е оквир током времена обиласка мреже 2τ, минимална величина оквира ?е 512 b, односно 64 B.

Са порастом брзине мреже минимална величина оквира мора да расте или да се сма?и дужина кабла. Код брзог етернета B=100 Mb/s, па ?е битско време ?е 10 пута кра?е. Код гигабитног етернета оно износи само t _b = 1ns, минимална дужина оквира била би 6400 B, а могао би се и направити компромис да минимална дужина оквира буде 640 B, али да максимално расто?а?е изме?у станица буде 250 m. Да би обезбедило компатибилност, етернет удруже?е ни?е хтело да ме?а минималну величину оквира, па су за гигабитни етернет развили две технике: прошире?е носиоца ( енгл. carrier extension ) и бу?ица оквира ( енгл. frame bursting ), да би одржали дово?но расто?а?е и очували ефикасност.

• Искориш?еност система

У претходном делу увели смо неке основне параметре за прорачун. Ако посматрамо етернет као повремени CSMA систем, интервал ко?и се бира као ?единица ?е управо 2τ. Ако станица утврди да на каналу посто?и саобра?а?, она не?е да?е ослушкивати канал, ве? ?е то учинити тек након 2kτ. Перформансе ?емо испитати у условима густог и константног саобра?а?а, т?. када ?е N _а станица увек спремно да емиту?е. Станице приступа?у каналу у току временског интервала предви?еног за конкурентско приступа?е (у току конкурентског блока).

${\displaystyle N\,\!}$? укупан бро? станица

${\displaystyle N_{a}\,\!}$? бро? активних станица (претпостав?а се да ?е константан у сваком интервалу приступа?а)

Како имамо да ?е Na станица спремно да емиту?е, свака станица има под?еднаку вероватно?у да ?е успети да приступи каналу p = 1/N _а , док ?е вероватно?а да ?е било ко?а од станица заузети канал ?еднака:

${\displaystyle P=p(1-p)^{N_{a}-1}}$

?една станица приступа каналу, осталих N _а ? 1 активних станица не приступа. Као што смо горе навели, станице приступа?у каналу када на ?ему нема саобра?а?а, односно у конкурентском блоку ко?и може да садржи i интервала 2τ. Вероватно?а да конкурентски блок управо садржи i интервала ?е:

${\displaystyle A=P(1-P)^{i-1}\,\!}$

Као и у претходном случа?у, ?еднака ?е вероватно?и да у првих i ? 1 интервала станице нису успеле да приступе каналу, ве? тек у i ? том покуша?у. Сред?у вредност бро?а интервала у конкурентском блоку ?емо извести као математичко очекива?е вредности i. E[i]

${\displaystyle E[i]=\sum _{m=1}^{\infty }iA=\sum _{m=1}^{\infty }iP(1-P)^{i-1}={\frac {1}{P}}}$

Када пустимо да бро? активних корисника тежи бесконачности, вероватно?а ?е P = 1/ e. Тада ?е очекивано да се конкурентски блок састо?и у просеку од 1/P, односно од e интервала. Пошто се ради о граничном случа?у можемо зак?учити да просечан бро? интервала конкуренци?е ни?е никада ве?и од e што указу?е на искориш?еност система. Сходно томе ефикасност канала ?е дата следе?им изразом:

${\displaystyle u={\frac {t_{f}}{t_{f}+2\tau E[i]}}}$

где ?е време емитова?а оквира t _f = n t _b (n ? величина оквира, t _b ? битско време). Ако да?е узмемо да ?е t _f = n / B, и да време обиласка мреже 2τ зависи од дужине кабла, односно да ?е 2τ = 2 l / v имамо ефикасност изражену од дужине кабла, пропусне мо?и и величине оквира.

${\displaystyle u={\frac {1}{1+2eBl/nv}}}$

Код ове формуле видимо главну ману овог система, а то ?е да ?е ефикасност ма?а што ?е производ B x l ве?и, с`обзиром да се у модерним мрежама данас доста улаже управо у ци?у пове?а?а овог производа ^[1] .

Етернет адресира?е [ уреди | уреди извор ]

У почетку, етернет ?е био изведен у топологи?и магистрале . Сваки мрежни уре?а? ?е био повезан на исти, за?еднички меди?ум и сваки сигнал ?е слат свим уре?а?има од?едном. Са ниским прометом или у малим мрежама, то ?е био прихват?иво реше?е. Главни проблем ?е било како уре?а? да препозна да ?е прим?ени сигнал наме?ен за ?ега а не за неки други уре?а? на исто? мрежи. У ту сврху ?е створен ?единствени идентификатор назван ?физичка“ или MAC адреса. Без обзира на тип етернета ко?и се користи, ова? договор о представ?а?у адресе уре?а?а ?е прихва?ен на нижим сло?евима ОСИ модела. Физичка адреса ?е представ?ена 48-битном вреднош?у у хексадекадно? нотаци?и и дода?е се подацима другог сло?а ОСИ модела.

Заглав?е етернет оквира [ уреди | уреди извор ]

Да бисмо дискутовали о операци?ама премош?ава?а морамо разумети формат етернет фре?мова. Слика показу?е формат етернет фре?ма. Ова? основни формат ?е остао непроме?ен у поприличном периоду времена, упркос брзом разво?у етернета и другачи?о? технологи?и израде физичких сло?ева. Етернет ?е више-меди?умска технологи?а зато што оперише на различитим меди?умима при различитим брзинама. Етернет уре?а?и се диза?нира?у са врло ?асно дефинисаним интерфе?сом изме?у MAC сло?а и физичког сло?а. Ова? сло?евити приступ дозво?ава физичком сло?у да се разви?а независно од MAC подсло?а. Етернет фре?мови представ?а?у формат података за MAC сло?. То ?е уобича?ена спецификаци?а за формате MAC фре?мова ко?и дозво?ава?у етернет направе различитих брзина. Заправо, комутатори су обично конструисани од портова различитих брзина и типова меди?ума. Етернет фре?мови могу бити са делом за податке различитие дужине (изме?у 46 и 1.500 октета).

Непромен?иви формат дозво?ава свако? генераци?и етернета да буде компатибилна са претходним генераци?ама, тако да корисник не мора унапре?ивати софтвер гор?ег сло?а и апликаци?е када ?е брзина мреже пове?ана. Ово ?е одиграло велику улогу при обезбе?ива?у успеха етернета. Етернет фре?м почи?е са уводним по?ем код кога се наизменично ме?а?у ?0? и ?1? ко?е ?е рани?е кориш?ено за синхронизова?е рада станица. Када су етернет конекци?е постале од тачке до тачке, синхронизаци?а преда?ника и при?емника се одржавала преносом посебних сигнала када нема података за сла?е. То укла?а потребу за уводним по?ем, ко?е се упркос томе задржава због компатибилности са претходним верзи?ама.

(7 октета)	(1 )	(6 октета)	(6 октета)	(2 )	(46?1500 октета)	(4 )
Преамбула	SDF	Одредишна адреса	Изворишна адреса	Тип	Пакет	FCS

• Преамбула (7 ба?това) - Представ?а 7 ба?това са низом нула и ?единица 10101010. Овим кодом се врши синхронизаци?а комуникаци?е и упозорава се при?емна станица да пристиже фре?м.
• Разграничавач (1 ба?т, енгл. Start of frame delimiter, SDF ) - Представ?а к?д 10101011 након кога следи одредишна адреса.
• Одредишна адреса (6 ба?това, енгл. Destination address, DA ) - Одре?у?е ко?а станица треба да прими фре?м.
• Адреса извора (6 ба?това, енгл. Source address, SA ) - Адреса уре?а?а ко?и ша?е фре?м.
• Дужина/тип (2 ба?та) - двооктетно по?е дужина/тип за репрезентаци?у дужине корисног по?а. Пошто ?е дозво?ена максимална величина корисног дела фре?ма (по?а за податке) само 1.500 ба?това, вредност дужина/тип изнад 1.536 представ?а тип етернет фре?мова. Често се користи као представник протокола гор?их сло?ева или као тип управ?ачких информаци?ама садржаних у делу за податке:

Тип	Протокол
0x0800	Интернет протокол верзи?е 4
0x0806	ARP (Address Resolution Protocol)
0x8035	RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
0x809B	AppleTalk (EtherTalk)
0x80F3	AARP (Appletalk Address Resolution Protocol)
0x8100	VLAN
0x8137	IPX Novell - Internetwork Packet Exchange
0x8138	Новел
0x86DD	Интернет протокол верзи?е 6

• Пакет (46-1.500 ба?това) - По?е у ко?ем су садржани подаци, ако ?е дужине ма?е од 46 ба?това попу?ава се празнинама.
• Секвенца за проверу фре?ма (4 ба?та, енгл. Frame Check Sequence, FCS ) - Упису?е се резултат алгоритма CRC приме?еног на фре?му, у ци?у препознава?а оште?е?а пакета при физичком преносу.

Етернет фре?мови садрже минимум управ?ачких информаци?а. Тако ?едноставна структура фре?ма помогла ?е да мрежна опрема буде ?едноставна и ?ефтина. Ипак, како инфраструктурне мреже настав?а?у да расту и служба одржава?а етернета поста?е све важни?а, оригинални формат фре?ма са минималним додатним диза?ном ни?е више дово?ан. Експанзи?а етернет фре?мова ?е паж?иво уведена током протеклих година како би допустила раст етернета уз минимизаци?у утица?а на етернет направе.

Етернет физички сло? [ уреди | уреди извор ]

Модерни етернет системи су изведени са двосмерним линковима. Овакви системи нема?у ограниче?а дужине каблова и брзине преноса података као код оригиналних система ко?и користе CSMA/CD протокол. Ве?ина измена код етернет система се управо одиграла на физичком сло?у, од примене коакси?алних каблова као меди?ума до примене оптичих каблова. Од де?еног етернета изведеног у топологи?и магистрале до етернета ко?и ради у потпуном дуплексу на топологи?и звезде са комутатором као центалним делом и линковима од тачке до тачке ка рачунарима. Дужине сегмената у модерним системима су ограничене само физичким карактеристикама. Етернет ?е развио различите технологи?е физичког сло?а задржава?у?и стандардни интерфе?с изме?у MAC и физичког сло?а. MAC сло? за комутирани етернет од тачке до тачке ?е остао исти као у претходним системима. У протеклих десет година, етернет ?е доживео екпанзи?у, уводе?и потпуно нове технологи?е на физичком сло?у. У наредном делу ?емо описати техологи?е физичког сло?а, почевши од првобитних етернет стандарда дефинисаних за брзине рада 10Mb/s, системи 10Base2 и 10Base5 , а касни?е код оптичког етернета и систем 10BaseF .

Етернет на 10 Mb/s посто?и у 4 основна облика:

Широки етернет [ уреди | уреди извор ]

Широки етернет или 10Base5 систем, користи дебели коакси?ални кабл (пречника 9,5 mm, импедансе 50 Ω). Ови каблови су посебно про?ектовани за етернет али могу да се користе и стандардни дебели коакси?ални каблови. Оваква мрежа у односу на танки етернет има следе?е особине:

• Поуздани?а ?е од танког етернета.
• Може да премости ве?а расто?а?а.
• Сложени?а архитектура мреже.

Танки етернет [ уреди | уреди извор ]

Танки етернет или 10Base2 систем, користи танки коакси?ални кабл (0,48 mm, импедансе 50 Ω). Танки коакси?ални кабл ?е био прилично популаран ?ер се лакше припремао и угра?ивао од дебелог кабла за широки етернет а има исту брзину комуникаци?е и ?ефтини?и ?е. Широки и танки етернет се директно везу?у за сегмент. Данас се практично не користе и нису подржани новим 802.3 стандардима.

Етернет на упреденим парицама [ уреди | уреди извор ]

Првобитни дебели и танки коакси?ални каблови су заме?ени раним верзи?ама UTP каблова, ко?и су у поре?е?у са коакси?алним кабловима ?ефтини?и и лакши за рад. Уво?е?ем хабова као уре?а?а, топологи?а ?е тако?е проме?ена из магистрале у звезду. Хабови су служили за груписа?е чворова како би се омогу?ило да се мрежа види као целина. Кад би се фре?м по?авио на неком порту, био би ископиран и просле?ен свим уре?а?има. Уво?е?ем хаба пове?ана ?е поузданост, тако да судар података на неком од линкова не доводи до засто?а комуникаци?е у цело? мрежи ве? само на том линку. Ме?утим, копира?е и испорука поруке свим корисницима ни?е решило проблем судара, што ?е решено тек уво?е?ем комутатора ( свича ) као уре?а?а. 10Base-T ?е прва технологи?а етернета ко?и користи каблове са упреденим парицама. Ране верзи?е су користиле каблове категори?е 3 (Cat3), док данаш?е користе категори?е 5 и ве?е. За пренос сигнала у основном опсегу, фре?мови се убацу?у на линк као низ бинарних импулса кодираних ?едноставним ?Манчестер“ кодом. Мрежа ?е у топологи?и звезде, при чему су линкови дужине до 100 m. 10Base-T се данас ретко користи у локалним мрежама.

Етернет на оптичком влакну [ уреди | уреди извор ]

10Base-F ?е прва разви?ена технологи?а етернета на оптичким влакнима. Уво?е?ем етернета ко?и користи оптичке каблове ве?ег домета, замаг?ена ?е граница изме?у локалних и WAN мрежа. Етернет ?е технологи?а за локалне мреже ко?а ?е била имплементирана на нивоу неке зграде, док ?е ова? систем ко?и ?е иначе слабо кориш?ен, указивао на ?егов да?и разво? (постиза?е мрежа ве?их димензи?а).

Компоненте етернета [ уреди | уреди извор ]

Етернет се састо?и од уре?а?а (рачунара, штампача, мрежне опреме итд.) и каблова ко?и повезу?у те рачунаре. Мрежне уре?а?е можемо поделити у две основне класе:

• Терминална опрема за податке ( енгл. Data Terminal Equipment, DTE ) - уре?а?и ко?и представ?а?у извор или одредишта података (фре?мова). Обично су то рачунари, радне станице, сервери података, штампачи итд. Често кориш?ен назив за терминалну опрему ?е ?терминал“.
• Опрема за комуницира?е подацима ( енгл. Data Communication Equipment, DCE ) - уре?а?и унутар мреже ко?и прима?у и просле?у?у фре?мове кроз мрежу. Опрема за комуницира?е подацима може да буде ?единствен уре?а? као што ?е рипитер, комутатор (свич) и рутер, али може да буде и ?единица спреге као што ?е мрежна картица NIC и модем. ?едан од кориш?ених назива за опрему за комуницира?е подацима ?е ?чвор мреже“.

Мрежна картица [ уреди | уреди извор ]

Мрежне картице ( енгл. Network Interface Card, NIC ) конверту?у, паку?у у фре?м и преносе податке из рачунара, а потом прима?у, распаку?у и деконверту?у прим?ено са мреже. Мрежне картице има?у специфичну архитектуру диза?нирану посебно за етернет са неким од следе?их улаза за конекторе: BNC, AUI или RJ-xx, на?кориш?ени?и RJ-45. Свака од етернетских картица садржи ?единствену физичку адресу у свом ROM чипу. Део ове адресе садржи информаци?е о произво?ачу, а део ?е ?единствен сери?ски бро? картице. Мрежна картица се састо?и од три основна дела:

• Спреге физичке средине за пренос - одговорна за електрично сла?е и при?ем података.
  • Састо?и се од преносника ко?и ша?е или прима податке и конвертора кода.
• Контролера линка података - одговара MAC подсло?у
• Рачунарска спрега

Мрежне картице можемо поделити у четири основна блока: спрега мреже, декодер, мемори?ски бафер и рачунарска спрега

Као меди?ум за пренос, етернет користи коакси?алне каблове, упредене парице (UTP и STP) или оптичка влакна.

• 
  10Mb/s етернет мрежна картица из 1990. године
• 
  100Mb/s етернет мрежна картица, брзи етернет
• 
  1 Gb/s етернет мрежна картица, гигабитни етернет

Каблови и конектори [ уреди | уреди извор ]

Каблови ко?и се користе у етернету припада?у трима групама те у зависности од тога ко?и каблови су у пита?у користимо и одговара?у?е конекторе. Код модерних етернета за повезива?е се више не користе коакси?ални каблови. Унутар локалних мрежа користе се UTP каблови, док се етернет са оптичким кабловима користи као кичма при повезива?у мрежа на различитим локаци?ама око 2 km.

• Коакси?ални каблови
  • танки, BNC конектори.
  • дебели, конектори су били убодне рачве на примопреда?нику (користио се AUI кабл примопреда?ника).
• Неоклоп?ене упредене парице UTP и RJ-45 конектори, сви Base-T системи .
• Оптички каблови и конектори, Base-F системи .
  • мултимодна оптичка влакна 50/125 μm и 62,5/125 μm
  • мономдна оптичка влакна 9/125 μm
  • конектори SC систем 10Base-F , ST 100Base-FX систем.
  • MT-RJ и LC конектори ^[4]

• 
  BNC конектори
• 
• 
  RJ-45 конектори
• 
• 
  ST оптички конектори
• 
  MT-RJ оптички конектори
• 
  SC оптички конектори
• 
  LC оптички конектори

Типови етернета [ уреди | уреди извор ]

Брзи етернет [ уреди | уреди извор ]

Брзи етернет ( енгл. FastEthernet ) или 100Base-T ?е настао као напредна верзи?а стандардног етернета 10Base-T. Као резултат унапре?ива?а стандардног етернета разви?ена су три одво?ена стандарда физичког сло?а : 100Base-TX, 100Base-T4 1995. и 100Base-T2 1997. године. До побо?ша?а ?е дошло тако што се користила другачи?а техника кодира?а података. Сваки од наведених стандарда користио ?е нов метод кодира?а.

• 100Base-TX - 4B/5B
• 100Base-T4 - 8B/6T и
• 100Base-T2 - PAM5x5

Гигабитни етернет [ уреди | уреди извор ]

Гигабитни етернет (Gigabit Ethernet, 1000BASE-T) има проток од 1000 Mb/s. Разви?ени су стандарди:

• 1000Base-T - Користи UTP кабл категори?е 5, са сва четири пара парица уз кодира?е 4D-PAM5.
• 1000Base-CX - STP кабл са 2 парице, кодира?е 8B/10B.
• 1000Base-SX - вишережимско оптичко влакно, ласерска светлост таласне дужине 800 нм и домета до 550 m и
• 1000Base-LX - ?еднорежимско оптичко влакно, таласне дужине 1300 нм и домета до 5 km.

10 гигабитни етернет [ уреди | уреди извор ]

Тренутно, технологи?а ко?а подржава на?бржу везу ?е 10-гигабитни етернет први пут об?ав?ена 2002. године као стандард IEEE 802.3ae. Дефинише верзи?у етернета са номиналном пропусном мо?и од 10 Gb/s, десет пута ве?им од гигабитног етернета. Протеклих година радна група за стандард 802.3 об?авила ?е следе?е стандарде:

• 802.3ae-2002
• 802.3ak-2004
• 802.3an-2006
• 802.3aq-2006 и
• 802.3ap-2007

10-гигабитни етернет подржава само комуникаци?у у потпуном дуплексу (двосмерну комуникаци?а са могу?нош?у истовременог прима?а и сла?а поруке), користе?и при томе бакарне STP и UTP каблове категори?а 6а и 7 и оптичка влакна. Новембра 2006. године, радна група IEEE сложила се да истражу?е 100-гигабитни етернет као следе?у верзи?у технологи?е.

Упоредне карактеристике типова етернета [ уреди | уреди извор ]

Разлике изме?у типова огледа?у се на физичком нивоу , често називаном у случа?у етернета и као етернет PHY. Етернет ?е описан стандардом IEEE 802.3 ко?и тренутно опису?е четири типа функциониса?а путем оптичког влакна и упредених парица.

• Етернет брзине 10 Mb/s (10Base-T), користи ?Манчестер“ кодира?е
• Брзи етернет, брзине 100 Mb/s, користи кодира?е 4B/5B
• Гигабитни етернет, брзине 1000 Mb/s, користи кодира?а 4D-PAM5 и 8B/10B
• 10-гигабитни етернет, брзине 10 Gb/s, 64B66B шема кодира?а са 3% додатног саобра?а?а ^[5] .

Табела упоредних карактеристика типова етернета

Тип етернета	Брзина	Тип кабла	Дуплекс	Макс. расто?а?е
Десетомегабитни етернет
10Base5	10 Mb/s	Коакси?ални дебели	полу	500 m
10Base2	10 Mb/s	Коакси?ални танки	полу	185 m
10Base-Т	10 Mb/s	UTP категори?е 3/5	полу	100 m
10Base-F	10 Mb/s	Оптичко влакно	полу	100 m
10Base-FL	10 Mb/s	Оптичко влакно	полу	100 m
Стомегабитни етернет
100Base-T	100 Mb/s	UTP категори?е 5	полу	100 m
100Base-T4	100 Mb/s	UTP категори?е 5	полу	100 m
100Base-T2	100 Mb/s	UTP категори?е 5	полу	100 m
100Base-TX	100 Mb/s	UTP категори?е 5	полу	100 m
100Base-TX	200 Mb/s	UTP категори?е 5	потпун	100 m
100Base-FX	100 Mb/s	Вишережимско влакно	полу	400 m
100Base-FX	200 Mb/s	Вишережимско влакно	потпун	2 km
Гигабитни етернет
1000Base-T	1 Gb/s	UTP категори?е 5e	потпун	100 m
1000Base-TX	1 Gb/s	UTP категори?е 6	потпун	100 m
1000Base-CX	1 Gb/s	STP твинакси?ални	потпун	25 m
1000Base-SX	1 Gb/s	Вишережимско влакно	потпун	550 m
1000Base-LX	1 Gb/s	?еднорежимско влакно	потпун	10 km
1000Base-ZX	1 Gb/s	?еднорежимско влакно	потпун	70-100 km
Десетогигабитни етернет
10GBase-CX4	10 Gb/s	STP твинакси?ални	потпун	100 m
10GBase-T	10 Gb/s	UTP категори?е 6a/7	потпун	100 m
10GBase-LX4	10 Gb/s	Вишережимско влакно	потпун	300 m
10GBase-LX4	10 Gb/s	?еднорежимско влакно	потпун	10 km
10GBASE-SR/W	10 Gb/s	Вишережимско влакно	потпун	300 m
10GBASE-LR/W	10 Gb/s	?еднорежимско влакно	потпун	10 km
10GBASE-ER/W	10 Gb/s	?еднорежимско влакно	потпун	40 km

Савремени етернет [ уреди | уреди извор ]

Знача?ан напредак у разво?у локалних мрежа се десио уво?е?ем комутатора уместо разводника ко?и су се дотад користили. Ова? напредак ?е услов?ен разво?ем етернета 100BASE-TX односно брзог етернета . Комутатори су омогу?или контролу тока података тако што изолу?у портове по ко?има уре?а?и комуницира?у, чиме сма?у?у могу?ност колизи?е података. Касни?им уво?е?ем потпуног дуплексонг режима комуникаци?е и оптичких каблова омогу?ен ?е разво? гигабитног етернета. Управо стандард IEEE 802.3ae уводи 10 Гигабитни етернет са потпуно дуплексним преносом преко оптичког кабла са ве?им дометом, чиме ?е омогу?ена примена етернета не само у локалним ве? и у WAN и мрежама на градском нивоу. Разво?ем нових технологи?а формат фре?ма ?е остао исти, чиме ?е омогу?ено побо?ша?е по?единачних мрежа ко?е оста?у у складу са посто?е?ом инфраструктуром. Данас ?е гигабитни етернет увелико распростра?ен, 10-гигабитни производи све прихват?иви?и, док се 40-, 100- и 160-гигабитне технологи?е управо истражу?у ^[6] .

Види ?ош [ уреди | уреди извор ]

• Рачунарска мрежа
• Сло? везе
• Физички сло?
• MAC адреса
• Оптички етернет
• гигабитни етернет
• 10 Гигабитни етернет

Референце [ уреди | уреди извор ]

Спо?аш?е везе [ уреди | уреди извор ]

• (?език: енглески) http://www.ieee802.org/3/
• (?език: енглески) http://learn-networking.com/network-design/a-brief-overview-of-ethernet-history Архивирано на са?ту Wayback Machine (26. децембар 2008)
• (?език: енглески) http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/lan-pages/enet.html
• (?език: енглески) http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/Ethernet.html
• (?език: српски) Електротехнички факултет у Београду/Телекомуникаци?е Архивирано на са?ту Wayback Machine (26. август 2014)