Cách thức hoạt động của Ethernet
Mỗi thiết bị trong mạng Ethernet đều có một thẻ Ethernet, thường được gọi là NIC (Network Interface Controller). Các thiết bị này được gọi là điểm giao và họ nói chuyện với nhau bằng cách sử dụng giao thức . Trong bối cảnh mạng, giao thức là ngôn ngữ giao tiếp giữa các thiết bị được kết nối. Các nút giao tiếp thông qua các khung, các khối thông tin mà các nút gửi dưới dạng tin nhắn ngắn. Khung mang thông tin mà một nút đang gửi đến một nút khác. Nếu giao thức là ngôn ngữ, khung là câu. Giao thức Ethernet chỉ định tập hợp các quy tắc để xây dựng khung và mỗi khung có địa chỉ đích và địa chỉ nguồn để xác định người gửi và người nhận của một khung. Không có hai nút nào có cùng địa chỉ. Các thiết bị được kết nối với nhau thông qua cáp Ethernet, còn được gọi là Trung bình .
Tín hiệu có xu hướng giảm dần khi chúng truyền qua cáp. Một số tín hiệu thậm chí có thể bị mất nếu cáp quá dài. Để giữ được chất lượng, tín hiệu cần được khuếch đại. Trong mạng Ethernet, các bộ khuếch đại này được gọi là Bộ lặp. Bộ lặp, hay bộ tăng tín hiệu, là thiết bị điện tử khuếch đại và sau đó truyền lại tín hiệu. Các bộ lặp này được cài đặt theo các khoảng thời gian nhất định trong mạng Ethernet.
Tín hiệu va chạm
Một vấn đề phổ biến trong mạng Ethernet là sự xung đột của các tín hiệu, xảy ra khi hai hoặc nhiều máy tính gửi dữ liệu cùng một lúc. CSMA / CD (Đa truy cập theo giác quan sóng mang với tính năng phát hiện va chạm) giải quyết hiệu quả tình trạng tiến thoái lưỡng nan về mạng này. Với Ý nghĩa của nhà cung cấp dịch vụ e, máy tính kiểm tra xem dây có đang được sử dụng hay không trước khi nó gửi thông tin, điều này được áp dụng khi nhiều máy tính sử dụng cùng một kết nối, do đó Nhiều quyền truy cập . Khi các thiết bị trong mạng gửi thông tin cùng một lúc, thông tin này sẽ xung đột và không được gửi thành công. Phát hiện va chạm là khả năng của các thiết bị trong mạng để phát hiện rằng các thiết bị khác cũng đã gửi thông tin đến các thiết bị khác. Khi điều này xảy ra, các thiết bị cho biết sẽ đợi trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên, sau đó thử gửi lại thông tin.
Cáp Ethernet
Cáp Ethernet liên kết tất cả các thiết bị trong mạng với nhau. Hiện tại có hai loại cáp Ethernet có sẵn: Cáp xoắn và Cáp quang. Loại cáp được sử dụng quyết định hiệu suất của mạng.
Cáp đôi xoắn
Cáp Ethernet cặp xoắn được làm bằng các dây đồng xoắn theo từng cặp và được bó lại với nhau trong một vỏ nhựa. Các đầu của cáp được niêm phong trong đầu nối RJ45. Cáp xoắn đôi đã xuất hiện từ thời kỳ đầu của mạng Ethernet và chúng được phân loại theo một số loại.
Cáp đầu tiên được sử dụng trong mạng Ethernet là Loại 1 cáp, được sử dụng rộng rãi trong những năm 1970. Còn được gọi là cáp đồng trục, loại cáp này bao gồm các dây điện thoại xoắn được bọc trong một lớp áo nhựa. Các lần lặp lại sau đó đã có những cải thiện về tần số và hiệu suất. Tuy nhiên, phải đến năm 1995 mới có một bước nhảy vọt đáng kể về tần suất và tốc độ. Loại 5 cáp có tần số trên 100MHz và tốc độ 100Mbps nhanh hơn nhiều. Không lâu trước khi Hạng mục 5e hoặc Cat 5e cáp được giới thiệu, đẩy tốc độ lên 1Gbps. Các Hạng mục 6 cáp ra mắt vào đầu thế kỷ 21. Chạy ở tốc độ 250MHz, cáp Cat 6 có thể cung cấp dữ liệu ở tốc độ 1Gbps trên 330 feet và có thể truyền nhanh tới 10Gbps ở độ cao hơn 150 feet. Cáp Cat 6 cũng có lớp bảo vệ để giảm nhiễu. Cat 6 nâng cao, Cat 6A cáp chạy ở 500MHz, cung cấp 1Gbps trên 330 feet. Hạng 7 tiếp theo trong thang cáp, với tần số cao hơn 600MHz và hiệu suất vượt trội 10Gbps trên 330 feet. Để tăng cường khả năng cách ly, mỗi cặp dây được che chắn và một tấm chắn khác bao phủ toàn bộ bó dây, giảm nhiễu hơn nữa. Cáp Cat 7 đã được cải tiến để Cat 7A , mang 1GHz với tốc độ đáng kinh ngạc 40Gbps trên 165 feet. Danh sách ngày càng dài, với sự bổ sung mới nhất cho nhóm, Hạng mục 8 cáp, chạy ở tần số cao nhất 2GHz và tốc độ 40Gbps. Cat 7 và Cat 8 chủ yếu được sử dụng trong các phòng máy chủ và trung tâm dữ liệu, nơi yêu cầu tốc độ cao nhất.
Cáp sợi quang
Ngày nay, sợi quang học đã chiếm được ưu thế trong lĩnh vực mạng. Được làm bằng sợi thủy tinh, sợi quang có thể mang lại hiệu suất tốt hơn nhiều so với dây đồng truyền thống. Cáp quang có thể xử lý 10Gbps dữ liệu trên khoảng cách xa 1000-6000 feet. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của bộ tăng tín hiệu. Sợi quang cũng không bị nhiễu, không giống như cáp đồng, vì chúng truyền ánh sáng thay vì điện. Tín hiệu do đó đáng tin cậy hơn trong cáp quang.
Lợi ích của Ethernet
Ethernet vẫn được triển khai rộng rãi trên toàn thế giới, bất chấp sự gia tăng của truyền thông không dây. Với công nghệ mới hơn được phát triển theo thời gian, Ethernet tiếp tục đáp ứng nhu cầu của hầu hết các nhà mạng, đặc biệt là nhu cầu về tốc độ của họ. Ethernet cũng đáng tin cậy hơn so với đối tác không dây của nó. Vì dữ liệu truyền qua cáp và không phải không khí loãng, nên ít có khả năng bị gián đoạn từ các tần số vô tuyến và các tín hiệu khác. Độ tin cậy, hiệu quả, bảo mật dữ liệu và tốc độ nhanh hơn chỉ là một số lợi ích của mạng Ethernet, mạng này vẫn được sử dụng rộng rãi trong không gian mạng ngày nay.