Ethernet là gì? Sự phát triển vượt bậc nâng tầm kết nối thế giới

Phiên bản mới hơn của Ethernet, được gọi là 100Base-T (hoặc Fast Ethernet), hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 100 Mbps. Và phiên bản mới nhất, Gigabit Ethernet hỗ trợ tốc độ dữ liệu 1 gigabit (1.000 megabit) mỗi giây.

Mẫu CV xin việc

1. Giới thiệu về Ethernet

Ethernet là một tiêu chuẩn giao tiếp được phát triển vào đầu những năm 80 để nối mạng các máy tính và các thiết bị khác trong môi trường cục bộ như gia đình hoặc tòa nhà.

Môi trường cục bộ này được định nghĩa là một mạng LAN (Mạng cục bộ) và nó kết nối nhiều thiết bị để chúng có thể tạo, lưu trữ và chia sẻ thông tin với những người khác trong địa điểm.

Ethernet là một hệ thống có dây bắt đầu bằng việc sử dụng cáp đồng trục và đã phát triển thành công cho đến nay sử dụng dây đồng xoắn đôi và dây cáp quang.

Hãy giải quyết cho một câu hỏi đố. Ai đã phát minh ra hệ thống dây điện xoắn đôi? Alexander Graham Bell đã phát minh ra hệ thống dây xoắn đôi vào năm 1881.

Năm 1983, Ethernet được Viện Kỹ sư Điện và Điện tử ( IEEE ) chuẩn hóa thành tiêu chuẩn IEEE 802.3. Tiêu chuẩn này xác định lớp vật lý và phần MAC (điều khiển truy cập phương tiện) của lớp "liên kết dữ liệu" của Ethernet có dây.

Hai lớp này được định nghĩa là hai lớp đầu tiên trong mô hình OSI (Open Systems Interconnection). Lớp vật lý bao gồm các thành phần sau:

Cáp

Thiết bị

Lớp vật lý Ethernet

Xem thêm: Cách tìm việc làm thêm tại nhà qua mạng một cách chính xác nhất

2. Cáp Ethernet

Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét cáp Ethernet.

Như đã nêu trước đây, cáp Ethernet có dạng;

- Cáp đồng trục (không phổ biến lắm, ngoại trừ các cài đặt cũ hơn)

- Cặp xoắn

- Sợi quang

Xem thêm: Việc làm IT phần cứng - mạng

2.1. Cáp đôi xoắn

Cáp phổ biến nhất là cáp xoắn đôi, với loại mới nhất;

- Loại 6 với tốc độ lên đến 1 Gbps.

- CAT6a và CAT 7 với tốc độ lên đến 10 Gbps.

- Cáp loại 5 và 5e vẫn được sử dụng trong nhiều ứng dụng hiện có nhưng xử lý tốc độ thấp hơn từ 10 Mbps đến 100 Mbps nhưng dễ bị nhiễu hơn.

Cặp dây xoắn Ethernet sử dụng đầu nối tám chân RJ-45 ở một trong hai đầu của cáp được ghim để truyền và nhận dữ liệu ở chế độ bán song công hoặc song công. “Bán song công” truyền dữ liệu theo một hướng tại một thời điểm trong khi song công cho phép dữ liệu được truyền theo cả hai hướng cùng một lúc. “Song công” trong Ethernet có thể đạt được bằng cách sử dụng hai cặp dây để cho phép dữ liệu truyền đồng thời cả hai hướng.

Viết CV online

2.2. Cáp sợi quang

Cáp quang sử dụng sợi quang thủy tinh hoặc nhựa làm ống dẫn các xung ánh sáng để truyền dữ liệu. Nó đã cho phép Ethernet di chuyển khoảng cách xa hơn với tốc độ cao hơn.

Cáp quang sử dụng một số loại đầu nối khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng của bạn.

Một số loại khác nhau là SFP (Dạng nhỏ có thể cắm vào hoặc Hệ số nhỏ có thể cắm được) và SC (Đầu nối thuê bao, còn được gọi là Đầu nối hình vuông hoặc Đầu nối tiêu chuẩn).

Để sử dụng cáp quang trong mạng Ethernet sử dụng cáp Ethernet đôi xoắn, bạn cần sử dụng “Bộ chuyển đổi Ethernet sang sợi quang” sẽ cho phép mạng của bạn tận dụng tốc độ cao hơn của cáp quang và kéo dài khoảng cách mà Ethernet mạng có thể tiếp cận.

Xem thêm: Bạn đã biết cách để kết nối máy chấm công qua internet đơn giản chưa?

3. Thiết bị Ethernet

Làm thế nào về các thiết bị Ethernet? Thiết bị Ethernet bao gồm Máy tính, máy in hoặc bất kỳ thiết bị nào có NIC bên trong (thẻ giao diện mạng) hoặc thiết bị bên ngoài dựa trên USB hoặc PCI.

3.1. Thiết bị chuyển mạch và Bộ định tuyến

“Bộ chuyển mạch” và “Bộ định tuyến” đóng vai trò là giám đốc của mạng và kết nối nhiều máy tính hoặc thậm chí các mạng với nhau để cho phép giao tiếp giữa tất cả các thiết bị khác nhau.

3.2. Cổng và cầu

“Cổng” và “Cầu” được sử dụng để kết nối nhiều mạng Ethernet với nhau và cho phép giao tiếp giữa chúng.

“Gateway” kết nối hai mạng “không giống nhau” với nhau.

“Bridge” kết nối hai mạng “tương tự” với nhau để bạn chỉ thấy một mạng.

Bây giờ chúng ta đã thảo luận về các thành phần vật lý cơ bản của Ethernet, hãy chuyển sang lớp thứ hai của mô hình OSI, lớp liên kết dữ liệu.

4. Lớp liên kết dữ liệu Ethernet

Lớp liên kết dữ liệu Ethernet có thể được chia thành hai , đó là:

- Thứ nhất, phần điều khiển liên kết logic (LLC)

- Thứ hai, kiểm soát truy cập phương tiện (MAC)

“Điều khiển liên kết logic” thiết lập các đường dẫn cho dữ liệu trên Ethernet để truyền giữa các thiết bị.

“Kiểm soát truy cập phương tiện” sử dụng địa chỉ phần cứng được gán cho Thẻ giao diện mạng (NIC) để xác định một máy tính hoặc thiết bị cụ thể nhằm hiển thị nguồn và đích của việc truyền dữ liệu.

Ethernet truyền các gói dữ liệu trong lớp liên kết dữ liệu này bằng cách sử dụng một thuật toán gọi là CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).

CSMA / CD được sử dụng làm tiêu chuẩn cho Ethernet để giảm xung đột dữ liệu và tăng khả năng truyền dữ liệu thành công.

Đầu tiên, thuật toán sẽ kiểm tra xem có lưu lượng truy cập trên mạng hay không. Nếu không tìm thấy bất kỳ thông tin nào, nó sẽ gửi ra bit thông tin đầu tiên để xem liệu có xảy ra va chạm hay không.

Nếu bit đầu tiên này thành công, thì nó sẽ gửi các bit khác trong khi vẫn đang kiểm tra va chạm.

Nếu xảy ra va chạm, thuật toán sẽ tính toán thời gian chờ và sau đó bắt đầu lại toàn bộ quá trình cho đến khi quá trình truyền đầy đủ hoàn tất.

Khi bạn sử dụng Ethernet nhanh hơn ở chế độ song công và kết hợp các bộ chuyển mạch, thì bạn đang sử dụng cấu trúc liên kết hình sao giữa các cổng chuyển mạch và thiết bị.

Điều này cho phép nhiều đường truyền trực tiếp hơn và ít va chạm hơn so với cấu trúc liên kết bus nơi tất cả các thiết bị chia sẻ cùng một đường dẫn.

5. Ưu điểm và nhược điểm của Ethernet

Khả năng của Ethernet đang nhanh chóng thay đổi với các công nghệ mới xuất hiện hàng ngày. Và mặc dù chúng tôi hiện đang trên đà thành công trong việc chuyển sang tốc độ cao hơn 1 Gbps hiện tại với 10 Gbps mới xuất hiện trong vài năm qua, những công nghệ Ethernet mới này sẽ rất tốn kém.

Ngoài ra, khả năng của bạn đối với thế giới thông tin dường như là vô tận khi bạn kết nối mạng cục bộ Ethernet này với internet để tạo ra một mạng WAN (Mạng diện rộng) rất lớn. Nhưng đây là một câu chuyện cho một bài đăng trên blog khác.

Ethernet đã tạo ra sự cân bằng tốt giữa tốc độ, chi phí và sự dễ dàng cài đặt. Những lợi ích này kết hợp với nhua cùng với sự chấp nhận rộng rãi trên thị trường máy tính và khả năng hỗ trợ hầu như tất cả các giao thức mạng, Ethernet xứng đáng với tên gọi nhà kết nối của thế giới.