كيف يعمل إيثرنت
يحتوي كل جهاز في شبكة Ethernet على بطاقة Ethernet ، والمعروفة أكثر باسم NIC (وحدة التحكم في واجهة الشبكة). يشار إلى هذه الأجهزة باسم العقد ، ويتحدثون مع بعضهم البعض باستخدام البروتوكولات . في سياق الشبكات ، يعد البروتوكول لغة اتصال بين الأجهزة المتصلة. تتواصل العُقد من خلال الإطارات ، وهي أجزاء من المعلومات ترسلها العقد كرسائل قصيرة. الإطارات تحمل المعلومات التي ترسلها عقدة إلى عقدة أخرى. إذا كان البروتوكول هو اللغة ، فإن الإطارات هي الجمل. يحدد بروتوكول Ethernet مجموعة القواعد لإنشاء الإطارات ، ولكل إطار وجهة وعنوان مصدر لتحديد المرسل والمستقبل للإطار. لا يوجد عقدتان لهما نفس العنوان. تتصل الأجهزة ببعضها البعض من خلال كبلات Ethernet ، والتي يشار إليها أيضًا باسم واسطة .
تميل الإشارات إلى التوهين أثناء انتقالها عبر كابل. قد تضيع بعض الإشارات إذا كان الكابل طويلاً جدًا. للاحتفاظ بالجودة ، يجب تضخيم الإشارة. في شبكة Ethernet ، تسمى هذه المضخمات أجهزة إعادة الإرسال. أجهزة إعادة الإرسال ، أو معززات الإشارة ، هي أجهزة إلكترونية تعمل على تضخيم الإشارة ثم إعادة إرسالها. يتم تثبيت أجهزة إعادة الإرسال هذه على فترات زمنية معينة في شبكة إيثرنت.
إشارات الاصطدام
مشكلة شائعة في شبكات Ethernet هي تضارب الإشارات ، والذي يحدث عندما يرسل جهازي كمبيوتر أو أكثر البيانات في نفس الوقت. يتعامل CSMA / CD (الوصول المتعدد بحساس الناقل مع اكتشاف التصادم) بفاعلية مع معضلة الشبكة هذه. مع معنى الناقل هـ ، يتحقق الكمبيوتر مما إذا كان السلك قيد الاستخدام قبل إرسال المعلومات ، والذي يتم تطبيقه عندما تستخدم العديد من أجهزة الكمبيوتر نفس الاتصال ، وبالتالي وصول متعددة . عندما ترسل الأجهزة الموجودة في الشبكة معلومات في نفس الوقت ، ستتعارض هذه المعلومات ولن يتم إرسالها بنجاح. كشف الاصطدام هي قدرة الأجهزة الموجودة في الشبكة على اكتشاف أن الأجهزة الأخرى قد أرسلت أيضًا معلومات إلى أجهزة أخرى. عندما يحدث هذا ، ستنتظر الأجهزة المذكورة لفترة عشوائية من الوقت ، ثم حاول إعادة إرسال المعلومات.
كبلات إيثرنت
تربط كبلات Ethernet جميع الأجهزة في الشبكة معًا. يوجد حاليًا نوعان من كبلات Ethernet المتاحة: Twisted Pair و Fiber Optics. يحدد نوع الكابلات المستخدمة أداء الشبكة.
كبلات زوج ملتوية
كبلات Ethernet المزدوجة الملتوية مصنوعة من أسلاك نحاسية ملتوية في أزواج ومجمعة معًا في غطاء بلاستيكي. نهايات الكابلات مغلقة في موصل RJ45. كانت الكابلات الملتوية المزدوجة موجودة منذ بداية شبكات Ethernet ، وهي مصنفة وفقًا لعدة فئات.
كان أول كابل مستخدم في شبكة إيثرنت هو الفئة 1 الكابلات التي كانت تستخدم على نطاق واسع في السبعينيات. يُعرف أيضًا باسم الكبل المحوري ، ويتكون هذا الكبل من أسلاك هاتف ملتوية ملفوفة في غلاف بلاستيكي. التكرارات اللاحقة لها تحسينات في الترددات والأداء. ومع ذلك ، لم يكن الأمر كذلك حتى عام 1995 عندما كانت هناك قفزة كبيرة في التردد والسرعة. الفئة 5 يبلغ تردد الكابلات أكثر من 100 ميجاهرتز وسرعة أكبر تبلغ 100 ميجابت في الثانية. لم يمض وقت طويل قبل الفئة 5e أو القط 5e تم إدخال الكبل ، مما دفع السرعة إلى 1 جيجابت في الثانية. ال الفئة 6 خرج الكابل في بداية القرن الحادي والعشرين. تعمل كبلات Cat 6 بسرعة 250 ميجاهرتز ، ويمكنها توصيل البيانات بسرعة 1 جيجابت في الثانية فوق 330 قدمًا ويمكن أن تصل سرعتها إلى 10 جيجابت في الثانية عند أكثر من 150 قدمًا. تحتوي كابلات Cat 6 أيضًا على درع لتقليل التداخل. تم تحسين Cat 6 ، و القط 6A يعمل الكبل بسرعة 500 ميجاهرتز ، ويقدم 1 جيجابت في الثانية فوق 330 قدمًا. الفئة 7 هي التالية في سلم الكابلات ، بتردد أعلى يبلغ 600 ميجاهرتز وأداء متميز يبلغ 10 جيجابت في الثانية فوق 330 قدمًا. لتعزيز العزل ، يتم حماية كل زوج من الأسلاك ، ويغطي درع آخر مجموعة الأسلاك بالكامل ، مما يقلل التداخل بشكل أكبر. تم تحسين كابل Cat 7 إلى القط 7A ، الذي يحمل 1 جيجاهرتز بسرعة مذهلة تبلغ 40 جيجابت في الثانية فوق 165 قدمًا. القائمة تطول ، مع أحدث إضافة إلى المجموعة ، ملف الفئة 8 يعمل بأعلى تردد 2 جيجا هرتز وسرعة 40 جيجا بايت في الثانية. يتم استخدام Cat 7 و Cat 8 بشكل أساسي في غرف الخوادم ومراكز البيانات ، حيث يلزم توفير سرعة عالية الجودة.
كابلات الألياف الضوئية
في الوقت الحاضر ، تسلط الألياف الضوئية الأضواء في مجال الشبكات. يمكن للألياف الضوئية المصنوعة من الألياف الزجاجية أن تقدم أداءً أفضل بكثير من الأسلاك النحاسية التقليدية. يمكن لكابلات الألياف الضوئية معالجة 10 جيجابت في الثانية من البيانات عبر مسافات طويلة من 1000-6000 قدم. هذا يلغي الحاجة إلى معززات الإشارة. الألياف الضوئية أيضًا محصنة ضد التداخلات ، على عكس الكابلات النحاسية ، لأنها تحمل الضوء بدلاً من الكهرباء. وبالتالي تكون الإشارة أكثر موثوقية في كابلات الألياف الضوئية.
فوائد إيثرنت
لا يزال استخدام إيثرنت على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ، على الرغم من ظهور الاتصالات اللاسلكية. مع أحدث التقنيات التي تم تطويرها بمرور الوقت ، تواصل Ethernet تلبية احتياجات معظم المسوقين الشبكيين ، لا سيما حاجتهم إلى السرعة. تعد Ethernet أيضًا أكثر موثوقية من نظيرتها اللاسلكية. نظرًا لأن البيانات تنتقل عبر الكابلات وليس عبر الهواء الرقيق ، فهناك فرصة أقل للانقطاع من ترددات الراديو والإشارات الأخرى. الموثوقية والكفاءة وأمن البيانات والسرعات الأسرع ليست سوى بعض الفوائد العديدة لشبكة Ethernet ، والتي لا تزال مستخدمة على نطاق واسع في مساحات الشبكات الحالية.