Come funziona Ethernet
Ogni dispositivo in una rete Ethernet ha una scheda Ethernet, più comunemente nota come NIC (Network Interface Controller). Questi dispositivi sono indicati come nodi , e parlano tra loro usando protocolli . Nel contesto della rete, un protocollo è un linguaggio di comunicazione tra dispositivi connessi. I nodi comunicano attraverso frame, blocchi di informazioni che i nodi inviano come brevi messaggi. Cornici trasportare le informazioni che un nodo sta inviando a un altro nodo. Se il protocollo è la lingua, i frame sono le frasi. Il protocollo Ethernet specifica l'insieme di regole per la costruzione di frame e ogni frame ha una destinazione e un indirizzo di origine per identificare il mittente e il destinatario di un frame. Non esistono due nodi con lo stesso indirizzo. I dispositivi sono collegati tra loro tramite cavi Ethernet, detti anche medio .
I segnali tendono ad attenuarsi mentre viaggiano attraverso un cavo. Alcuni segnali potrebbero addirittura andare persi se il cavo è troppo lungo. Per mantenere la qualità, il segnale deve essere amplificato. In una rete Ethernet, questi amplificatori sono chiamati ripetitori. I ripetitori, o amplificatori di segnale, sono dispositivi elettronici che amplificano e poi ritrasmettono un segnale. Questi ripetitori sono installati a determinati intervalli in una rete Ethernet.
Segnali di collisione
Un problema comune nelle reti Ethernet è la collisione dei segnali, che si verifica quando due o più computer inviano dati contemporaneamente. Il CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) affronta efficacemente questo dilemma della rete. Insieme a Significato del portatore e, il computer verifica se il cavo viene utilizzato prima di inviare le informazioni, che vengono applicate quando molti computer utilizzano la stessa connessione, quindi il Accesso multiplo . Quando i dispositivi in una rete inviano informazioni contemporaneamente, queste informazioni entreranno in conflitto e non verranno inviate correttamente. Rilevamento collisione è la capacità dei dispositivi nella rete di rilevare che anche altri dispositivi hanno inviato informazioni ad altri dispositivi. Quando ciò accade, detti dispositivi attenderanno un periodo di tempo casuale, quindi proveranno a inviare nuovamente le informazioni.
Cavi Ethernet
I cavi Ethernet collegano insieme tutti i dispositivi in una rete. Attualmente sono disponibili due tipi di cavi Ethernet: Twisted Pair e Fibra Ottica. Il tipo di cavi utilizzati determina le prestazioni della rete.
Cavi a doppino intrecciato
I cavi Ethernet Twisted Pair sono costituiti da fili di rame intrecciati a coppie e raggruppati in una copertura di plastica. Le estremità dei cavi sono sigillate in un connettore RJ45. I cavi Twisted Pair sono in circolazione dall'inizio delle reti Ethernet e sono classificati in base a diverse categorie.
Il primo cavo utilizzato in una rete Ethernet è stato il Categoria 1 cavo, ampiamente utilizzato negli anni '70. Conosciuto anche come cavo coassiale, questo cavo è composto da fili telefonici intrecciati avvolti in una guaina di plastica. Le iterazioni successive hanno avuto miglioramenti nelle frequenze e nelle prestazioni. Tuttavia, non è stato fino al 1995 quando ci fu un significativo salto di frequenza e velocità. Categoria 5 i cavi hanno una frequenza di oltre 100 MHz e una velocità molto più elevata di 100 Mbps. Non passò molto tempo prima che la Categoria 5e o gatto 5e è stato introdotto il cavo, spingendo la velocità a 1 Gbps. Il Categoria 6 il cavo è uscito all'inizio del 21° secolo. Funzionando a 250 MHz, i cavi Cat 6 possono fornire dati a 1 Gbps su 330 piedi e possono andare fino a 10 Gbps a oltre 150 piedi. I cavi Cat 6 hanno anche una schermatura per ridurre le interferenze. Un Cat 6 potenziato, il Gatto 6A il cavo funziona a 500 MHz, offrendo 1 Gbps su 330 piedi. La categoria 7 è la successiva nella scala dei cavi, con una frequenza più elevata di 600 MHz e prestazioni eccezionali di 10 Gbps su 330 piedi. Per migliorare l'isolamento, ogni coppia di cavi è schermata e un'altra schermatura copre l'intero fascio di cavi, riducendo ulteriormente le interferenze. Il cavo Cat 7 è stato migliorato per Gatto 7A , che trasporta 1 GHz a una velocità sorprendente di 40 Gbps su 165 piedi. La lista si allunga, con l'ultima aggiunta al gruppo, il Categoria 8 cavo, funzionante alla massima frequenza di 2 GHz e una velocità di 40 Gbps. Cat 7 e Cat 8 sono utilizzati principalmente nelle sale server e nei data center, dove è richiesta la massima velocità.
Cavi in fibra ottica
Al giorno d'oggi, la fibra ottica sta prendendo le luci della ribalta nel campo del networking. Realizzate in fibra di vetro, le fibre ottiche possono fornire prestazioni molto migliori rispetto ai tradizionali cavi in rame. I cavi in fibra ottica possono gestire 10 Gbps di dati su lunghe distanze di 1000-6000 piedi. Ciò elimina la necessità di amplificatori di segnale. Anche le fibre ottiche sono immuni alle interferenze, a differenza dei cavi in rame, poiché trasportano luce anziché elettricità. Il segnale è quindi più affidabile nei cavi in fibra ottica.
Vantaggi di Ethernet
Ethernet è ancora ampiamente implementato in tutto il mondo, nonostante l'aumento della comunicazione wireless. Con la tecnologia più recente sviluppata nel tempo, Ethernet continua a soddisfare le esigenze della maggior parte dei networker, in particolare la loro esigenza di velocità. Ethernet è anche più affidabile della sua controparte wireless. Poiché i dati viaggiano attraverso cavi e non nell'aria, ci sono meno possibilità di interruzione da frequenze radio e altri segnali. Affidabilità, efficienza, sicurezza dei dati e velocità più elevate sono solo alcuni dei numerosi vantaggi di una rete Ethernet, ancora ampiamente utilizzata negli spazi di rete odierni.