Кабель ethernet зачем нужен

Что такое технология Ethernet – история сетевого кабеля

Для многих это просто кабель, который позволяет подключить компьютер – настольный компьютер или ноутбук – без разницы – игровые приставки, жесткие диски и медиацентры к маршрутизатору с целью создания локальной сети (Local Area Network), т.е. домашней сети. Однако, понятие Ethernet объединяет целое семейство технологий, необходимых для создания и эксплуатации локальных сетей (в частности, LAN), технические характеристики которых были установлены в соответствии со стандартом IEEE 802.3.

Экспериментально задуманный в середине 70-х годов в лабораториях Xerox PARC Робертом Меткалфом и его помощником Дэвидом Боггсом, Ethernet в настоящее время является наиболее используемой технологией в домашних условиях для создания сетей, которые включают в себя и соединяют небольшое количество узлов.

По этой причине создаются всё более эффективные коммутаторы Ethernet, необходимые для быстрой и надёжной связи между двумя узлами одной сети.

Что такое Ethernet

С технической точки зрения, Ethernet – это набор протоколов и сетевых инструментов, которые позволяют создавать локально разнородные локальные сети (от нескольких узлов до нескольких десятков).

Теоретически длина кабеля Ethernet может достигать 100 метров: устройства, которые повторяют или перенаправляют сигнал, используются для соединения узлов на большем расстоянии. Для этой цели используют Ethernet-мосты и Ethernet-коммутаторы – периферийные устройства, способные соединять различные сегменты одной и той же локальной сети.

Общим элементом любой сети Ethernet является структура пакета, называемая кадром. Кадр, состоящий из 7 различных элементов, отвечает за передачу данных между двумя узлами одной и той же локальной сети.

Как сделан кабель Ethernet

Внешне кабель Ethernet выглядит как длинный провод, покрытый пластиковой оболочкой с двумя разъемами RJ45 (также изготовленными из пластика). Внутри оболочки между различными защитными и экранирующими слоями мы обнаруживаем четыре витые пары, отвечающие за передачу данных от одного сетевого устройства к другому. Витые пары отличаются друг от друга благодаря цветовой идентификации: синий, оранжевый, зеленый и коричневый. Таким образом, у нас будет синяя витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), оранжевая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель), зеленая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель) и коричневая витая пара (полноцветный кабель и полосатый кабель).

Кабели Ethernet могут быть прямыми или скрещенными. В прямых кабелях Ethernet схема витой пары одинакова как в одном разъеме RJ45, так и в другом: это означает, что порядок, в котором расположены 8 медных кабелей, поддерживается на двух концах провода Ethernet.

В скрещенных кабелях Ethernet положение восьми кабелей «меняется», как если бы они были отражены в зеркале: если в одном разъеме RJ45 вы начинаете с коричневой витой пары и заканчиваете оранжевой, на другом конце начинайте с оранжевой, а заканчивайте коричневой.

Семь элементов кадра Ethernet

1. Первый элемент, состоящий из 7 байт, называется «преамбула» (preamble) и используется для синхронизации процесса связи между двумя узлами сети, то есть между отправителем и получателем. Для выполнения этой задачи, с одной стороны, используются адаптеры для получателя, а с другой – генераторы для отправителя: эти два компонента, по сути, синхронизируют часы передающего и принимающего узлов.
2. Вторым элементом является SFD (Start Frame Delimiter) размером в 1 байт, который используется для определения границы преамбулы и начала пакета данных.
3. Третий и четвертый элемент кадра Ethernet, каждый длиной 6 байтов, соответствует MAC-адресам получателя и отправителя, они представляют собой физические идентификационные адреса, однозначно присовенные производителем каждой сетевой карты и, следовательно, однозначно связанные с каждым узлом локальной сети.
4. Ethertype, размером 2 байта, указывает тип протокола, используемого для связи. В зависимости от случая, может быть использован, IPv4 или IPv6, PPPoE и ARP.
5. Payload или «поле данных» – от 46 до 1500 байт – содержит реальную информацию в сообщении.
6. Чтобы закрыть кадр используется FCS (Frame Check Sequence) из 4 байт, содержащих управляющее значение типа CRC (Cyclic Redundancy Check) и позволяющих обнаруживать ошибки в процессе обмена данными.

История кабеля Ethernet

Все физические и протокольные элементы, служащие для технического определения Ethernet, были экспериментально спроектированы Робертом Меткалфом в период с 1973 по 1974 годы в Xerox PARC (исследовательский центр Пало-Альто). Последний был вдохновлен ALOHAnet, сетевым протоколом, целью которого было гарантировать доступ и функции передачи данных в небольших сетях.

Название Ethernet впервые было использовано в мае 1973 года самим Меткалфом, который пытался убедить руководителей Xerox в важности е своей работы. Название было выбрано, чтобы «воздать должное» светоносному эфиру, газообразному и неощутимому веществу, которое в середине XIX века считалось инертной средой, через которую распространялись электромагнитные волны. В 1975 году Xerox подал патент от имени Меткалфа и его команды (в дополнение к Дэвиду Боггсу патент носит имена Чака Такера и Батлера Лэмпсона).

Технологии, описанные в патенте, были успешно использованы в Xerox PARC, и в 1976 году Меткалф и Боггс опубликовали научную статью «Ethernet: распределенная коммутация пакетов для локальных компьютерных сетей», в которой они описали фундаментальные части и работу сети, основанную на технологии Ethernet.

В 1979 году Меткалф покинул Xerox, но всё же смог убедить тогдашнего американского ИТ-гиганта вступить в партнерство с Digital Equipment Corporation и Intel, чтобы начать работу над уникальным стандартом Ethernet. Так родилась команда DIX (из инициалов трёх компаний, участвующих в проекте), которая в следующем году представила Институту инженеров по электронике и электронике (IEEE) первое предложение по стандартизации Ethernet в области LAN. Это первое предложение касалось стандарта со скоростью 10 Мбит/с и 48-битными адресами: то была 10BASE-T – «базовая модель» подключения Ethernet.

Модели Ethernet

Среди множества способов, которыми можно «каталогизировать» различные типы Ethernet, разработанные за последние 30 лет использования этой технологии, наиболее распространенным является метод, основанный на максимальной теоретической скорости, которая может быть достигнута во время передачи файла.

10BASE-T

Спецификация базового уровня протокола IEEE 802.3 характеризуется скоростью передачи 10 мегабит (10 миллионов бит) в секунду. Кабели состоят из двух витых пар телефонных линий, скрученных вместе, в то время как разъемы RJ-45 также были взяты с телефонной линии.

Fast Ethernet

Стандарты передачи данных для сетей LAN, теоретическая максимальная скорость которых составляет 100 мегабит в секунду. Также в этом случае 100BASE-T является преобладающим стандартом, который характеризуется двумя витыми парами и разъемами RJ-45.

Гигабитный Ethernet

Эволюция Fast Ethernet, приведшая к 10-кратному увеличению скорости. Как следует из названия, Gigabit Ethernet характеризуется скоростью передачи 1 гигабит (1 миллиард бит) в секунду, используя конфигурацию 1000BASE-T, медные пары телефонных проводов и разъёмы RJ-45.

2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T с кабелями категории Cat5e, Cat6 и Cat7

Однако, развитие кабелей Ethernet позволило техническим специалистам и инженерам выйти за пределы порога в 1 гигабит. Сегодня на рынке уже есть кабели, которые могут достигать 10 гигабит в секунду: это относится к Ethernet-кабелям Cat 7 (также называемым 10GBASE-T), способным передавать пакеты данных со скоростью 1,25 гигабайта в секунду (1 байт = 8 бит).

Однако, они не единственные, которые могут выйти за пределы гигабитного уровня скорости: с введением стандарта IEEE 802.3bz, по сути, были достигнуты значительные улучшения производительности также для кабелей Ethernet Cat 5e и Cat 6. Первый также называется 2.5GBASE-T, имеет максимальную скорость передачи данных 2,5 гигабит в секунду; второй, называемый 5GBASE-T, может развивать скорость до 5 гигабит в секунду.

Источник

Что такое Ethernet кабель?

в Интернет 13.12.2018 0 6,997 Просмотров

Ethernet кабель – это тип кабеля, обычно используемый в высокоскоростных проводных компьютерных сетях. Ethernet кабель вы можете найти в локальных сетях (ЛВС). Он также широко используется в широкополосном интернете, например, для подключения кабельного модема или модема DSL к проводному или беспроводному маршрутизатору. Чтобы использовать Ethernet кабель с вашим компьютером, ему понадобится карта Ethernet, которая является платой расширения, на которой есть разъём Ethernet, а также аппаратное и программное обеспечение, необходимое для передачи данных по сети Ethernet.
Если вы посмотрите на разъем на конце кабеля Ethernet, называемый модульным разъемом RJ45 или 8P8C, вы заметите, что RJ45 очень похож на разъем телефонной линии, но разъем Ethernet больше и шире. Ethernet кабель имеет штекерные разъемы RJ45 на обоих концах, а длина кабелей может быть от нескольких футов до сотен футов (или от одного до 70 метров).

В кабелях Ethernet используется конфигурация витой пары, в которой производитель скручивает пары проводов вместе. Это скручивание помогает уменьшить электромагнитные помехи (EMI), стекающие в отдельные провода. В большинстве случаев в витой паре используются провода от одних и тех же штырьков – штырьков 1 и 2, 3 и 6, 4 и 5 и 7 и 8 – хотя, в зависимости от производителя, возможны и некоторые другие пары. Если вы заглянете внутрь Ethernet кабеля, вы можете увидеть, что оболочки, покрывающие провода для этих совпадающих пар, имеют цветовую кодировку.

Со стандартом кабельной сети Ethernet вы можете иметь две конфигурации проводки. Во-первых, кабель может быть проложен прямо через него, причем контакт 1 на одном разъеме напрямую подключен к контакту 1 на другом разъеме. В этой конфигурации каждый из восьми контактов подключен непосредственно друг к другу. Во-вторых, кабель может быть подключен так, что некоторые контакты являются приемниками на одном конце и передатчиками на другом конце кабеля Ethernet.

Иногда вы увидите Ethernet, называемый IEEE 802.3, но это обозначение относится к стандарту, по которому работает Ethernet. Иногда Ethernet называют 10BASE-T, 100BASE-TX или 1000BASE-T, в зависимости от максимальной скорости конкретного кабеля.

Xerox разработал Ethernet в начале 1970-х годов, получив патент в 1975 году и первоначально появился в качестве стандарта для его использования в 1980 году. Самый ранний Ethernet работал со скоростью 3 мегабита в секунду (Мбит/с), но после выпуска стандарта он стал работать на скорости 10 Мбит/с. Позже высокоскоростной Ethernet начал работать на скорости 100 Мбит/с. В последние годы кабели Ethernet начали работать на скорости 1000 Мбит/с, что соответствует 1 Гбит/с. Если Ethernet кабель может поддерживать высокоскоростную передачу, то он также может работать в обратном направлении для поддержки более медленных скоростей, что позволяет пользователям смешивать карты Ethernet, маршрутизаторы и модемы, которые поддерживают только более медленные скорости.

Источник

Что такое кабель Ethernet и как он ускоряет интернет-соединение?

Рассказываем про два вида подключения к интернету – по Ethernet и Wi-Fi.

В наше время наиболее распространенный способ подключения к интернету – это соединение Wi-Fi. Оно удобно тем, что не требует проводов, действует на большом расстоянии и поддерживается широким спектром техники. Однако это не единственный способ «доставки» интернета на ваши устройства. Есть еще и проводное подключение при помощи кабеля Ethernet.

Что представляет собой кабель Ethernet?

До того, как в быту появились беспроводные коммуникации, основным способом выйти в интернет был сетевой кабель. Он соединяет компьютер, ноутбук, игровую консоль или другое устройство с маршрутизатором вашей сети.

И сегодня разъем Ehterent предусмотрен на многих девайсах. Он позволяет подключаться к интернету при помощи стандартного кабеля.

На обоих концах кабеля Ethernet находятся одинаковые штекеры. В целом он очень похож на провод от старого стационарного телефона, только его размеры больше.

При покупке маршрутизатора кабель Ethernet часто можно обнаружить в комплекте. Также его можно приобрести в интернете и во многих розничных магазинах.

В чем преимущества кабеля Ethernet перед Wi-Fi?

Проводное подключение к интернету считается более надежным, чем Wi-Fi: меньше сбоев, задержек и помех от окружающей электроники. На качество связи не влияют физические препятствия в виде стен, мебели и пр.

При соединении Ethernet показатели скорости и качества сигнала выше, чем по Wi-Fi, так как данные передаются по выделенной линии.

Вы можете самостоятельно убедиться в этой разнице. Для начала запустите тест сетевого подключения на Speedtest.net по Wi-Fi, а затем повторите попытку, изменив подключение на кабельное соединение. В 99% случаев скорость передачи данных по Ethernet будет близка к той, что обещает ваш интернет-провайдер.

Важно помнить, что при любом способе подключения – хоть проводном, хоть без – скорость интернета не может превышать предел, установленный провайдером. Кабели Ethernet обеспечивают скорость до 1 Гбит/с, но если вашим тарифным планом предусмотрена максимальная скорость 100 Мбит/с, вы не сможете превысить это значение без изменения тарифного плана.

Как пользоваться кабелем Ethernet?

На настольных ПК, PlayStation, Xbox, смарт-телевизорах и пр. для кабеля Ethernet предусмотрен специальный разъем. Проводное подключение этих устройств к интернету интуитивно понятно: одним концом кабель подключается к маршрутизатору, другим к самому устройству. Никаких дополнительных переходников как правило не требуется. Для плотного контакта на штекере предусмотрены защелки-фиксаторы.

Порта Ethernet нет на Nintendo Switch и современных MacBook. Им необходим адаптер USB-A / Ethernet (консоль) или USB-C / Ethernet (MacBook).

Дальнейшие действия зависят от типа устройства. В некоторых случаях просто соединения с кабелем достаточно, чтобы установилось подключение. Но иногда необходимо зайти в настройки сети и указать использование Ethernet вместо Wi-Fi.

При переходе от беспроводного подключения к проводному вы можете столкнуться с ограничением по длине кабеля. Если маршрутизатор находится на большом расстоянии от устройства, есть вероятность, что провод до него не дотянется. Просверлить пол для вывода кабеля на верхний этаж тоже не всегда представляется возможным.

В тех случаях, когда проводное подключение реализовать невозможно, пригодятся адаптеры Powerline. Это усилители Wi-Fi сигнала, они подключаются к розетке рядом с устройством, на котором планируется проводная коммуникация, и ведут сигнал с маршрутизатора по линии электропередач. Соединение не настолько надежное, как проводное Ethernet, но может помочь, если других вариантов нет.

Важно отметить, что большинство маршрутизаторов имеют не один, а четыре порта Ethernet. Это значит, что к ним можно подсоединить до четырех устройств. Если нужно больше, на помощь придет сетевой коммутатор с дополнительным набором разъемов.

Используйте Ethernet для более качественного соединения

Кабель Ethernet можно использовать с разной бытовой электроникой, но есть и исключения, например, смартфоны. В них разъема Ethernet не предусмотрено, так как проводное соединение прямо противоречит мобильной природе.

Что касается стационарных ПК, ноутбуков и игровых консолей, на них качественные изменения в передаче данных будут очевидны только в том случае, если вы часто скачиваете большие файлы или играете в сетевые игры.

Источник