Introduction à la technologie de réseau Ethernet
Pendant des décennies, Ethernet s'est avéré être une solution relativement peu coûteuse, raisonnablement rapide et très populaire. LAN technologie (réseau local).
L'histoire d'Ethernet
Les ingénieurs Bob Metcalfe et D.R. Boggs a développé Ethernet à partir de 1972. Les normes de l'industrie basées sur leurs travaux ont été établies en 1980 dans le cadre de l'ensemble de spécifications IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3. Les spécifications Ethernet définissent les protocoles de transmission de données de bas niveau et les détails techniques que les fabricants doivent connaître pour créer des produits Ethernet tels que des cartes et câbles.
La technologie Ethernet a évolué et a mûri au cours des années qui ont suivi. De nos jours, le consommateur peut compter sur des produits Ethernet standard pour fonctionner comme prévu et pour fonctionner les uns avec les autres.
Technologie Ethernet
Ethernet traditionnel prend en charge les transferts de données à un taux de 10
Fast Ethernet étend les performances Ethernet traditionnelles jusqu'à 100 Mbps et Gigabit Ethernet, jusqu'à 1 000 Mbps. Bien qu'ils ne soient pas disponibles pour le consommateur moyen, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) alimente désormais les réseaux de certaines entreprises, centres de données et entités Internet2. En général, cependant, la dépense limite son adoption généralisée.
Câbles Ethernet sont également fabriqués selon l'une des nombreuses spécifications standard. Le câble Ethernet le plus utilisé, catégorie 5 (câble CAT5) prend en charge à la fois traditionnel et Fast Ethernet. Catégorie 5e (CAT5e) et CAT6 les câbles prennent en charge Gigabit Ethernet.
Pour connecter un câble Ethernet à un ordinateur (ou à d'autres périphériques réseau), branchez un câble sur le port Ethernet. Certains appareils sans prise en charge Ethernet peuvent prendre en charge les connexions Ethernet en utilisant dongles tel que USB vers Ethernet adaptateurs. Les câbles Ethernet utilisent des connecteurs qui ressemblent au connecteur RJ-45 utilisé avec les téléphones traditionnels.
Dans le modèle OSI (Open Systems Interconnection), la technologie Ethernet opère au niveau des couches physiques et de liaison de données — les couches 1 et 2, respectivement. Ethernet prend en charge tous les réseaux courants et les protocoles de niveau supérieur, principalement TCP/IP.
Types d'Ethernet
Souvent appelé Thicknet, 10Base5 était la première incarnation de la technologie Ethernet. L'industrie a utilisé Thicknet dans les années 1980 jusqu'à l'apparition de 10Base2 Thinnet. Par rapport à Thicknet, Thinnet offre l'avantage d'être plus fin (5 millimètres vs. 10 millimètres) et un câblage plus flexible, facilitant le câblage des immeubles de bureaux pour Ethernet.
Cependant, la forme la plus courante d'Ethernet traditionnel est le 10Base-T. Il offre de meilleures propriétés électriques que Thicknet ou Thinnet car les câbles 10Base-T utilisent un câblage à paires torsadées non blindées (UTP) plutôt que coaxiaux. 10Base-T est également plus rentable que des alternatives telles que le câblage à fibre optique.
D'autres normes Ethernet moins connues existent, notamment 10Base-FL, 10Base-FB et 10Base-FP pour les réseaux à fibre optique et 10Broad36 pour haut débit (télévision par câble) câblage. Fast et Gigabit Ethernet ont rendu obsolètes toutes les formes traditionnelles ci-dessus, y compris 10Base-T.
En savoir plus sur Fast Ethernet
Au milieu des années 90, la technologie Fast Ethernet a mûri et a atteint ses objectifs de conception d'augmenter le performances de l'Ethernet traditionnel tout en évitant d'avoir à re-câbler complètement l'Ethernet existant réseaux.
Fast Ethernet se décline en deux variétés principales:
- 100Base-T (en utilisant un câble à paire torsadée non blindé)
- 100Base-FX (en utilisant un câble à fibre optique)
Le plus populaire est 100Base-T, une norme qui comprend 100Base-TX (catégorie 5 UTP), 100Base-T2 (UTP de catégorie 3 ou supérieure) et 100Base-T4 (câblage 100Base-T2 modifié pour inclure deux fils supplémentaires paires).
En savoir plus sur Gigabit Ethernet
Alors que Fast Ethernet a amélioré l'Ethernet traditionnel de 10 mégabits à 100 mégabits, Gigabit Ethernet améliore Fast Ethernet en offrant des vitesses de 1 000 mégabits (1 gigabit). Gigabit Ethernet a d'abord été conçu pour voyager sur des câbles optiques et en cuivre, mais la norme 1000Base-T le prend également en charge. 1000Base-T utilise un câblage de catégorie 5 similaire à 100 Mbps Ethernet, bien que l'obtention d'une vitesse gigabit nécessite l'utilisation de paires de fils supplémentaires.
Topologies et protocoles Ethernet
L'Ethernet traditionnel utilise une topologie en bus, ce qui signifie que tous les périphériques ou hôtes du réseau utilisent la même ligne de communication partagée. Chaque appareil possède une adresse Ethernet, également appelée Adresse Mac. Les appareils d'envoi utilisent des adresses Ethernet pour spécifier les destinataires prévus des messages.
Les données envoyées sur Ethernet existent sous forme de trames. Une trame Ethernet contient un en-tête, une section de données et un pied de page dont la longueur combinée ne dépasse pas 1 518 octets. L'en-tête Ethernet contient les adresses à la fois du destinataire prévu et de l'expéditeur.
Les données envoyées via Ethernet sont automatiquement diffusées à tous les appareils du réseau. En comparant l'adresse Ethernet à l'adresse dans l'en-tête de trame, chaque périphérique Ethernet teste chaque trame pour déterminer si elle lui était destinée et lit ou supprime la trame selon le cas. Adaptateurs réseau intégrer cette fonction dans leur matériel.
Les appareils qui souhaitent transmettre sur un réseau Ethernet effectuent d'abord une vérification préliminaire pour déterminer si le support est disponible ou si une transmission est en cours. Si l'Ethernet est disponible, l'appareil émetteur transmet sur le fil. Il est toutefois possible que deux appareils effectuent ce test à peu près au même moment et transmettent tous les deux simultanément.
De par sa conception, en compromis de performance, la norme Ethernet n'empêche pas plusieurs transmissions simultanées. Ces soi-disant collisions, lorsqu'elles se produisent, provoquent l'échec des deux transmissions et nécessitent la retransmission des deux appareils émetteurs. Ethernet utilise un algorithme basé sur des délais aléatoires pour déterminer la période d'attente appropriée entre les retransmissions. La carte réseau implémente également cet algorithme.
Dans l'Ethernet traditionnel, ce protocole de diffusion, d'écoute et de détection des collisions est appelé CSMA/CD (carrier sense multiple access/collision detection). Certaines formes plus récentes d'Ethernet n'utilisent pas CSMA/CD. Au lieu de cela, ils utilisent le protocole Ethernet en duplex intégral, qui prend en charge l'envoi et la réception simultanés point à point sans aucune écoute requise.
En savoir plus sur les périphériques Ethernet
Les câbles Ethernet ont une portée limitée et ces distances (aussi courtes que 100 mètres) sont insuffisantes pour couvrir les installations de réseau moyennes et grandes. Un répéteur dans un réseau Ethernet permet de joindre plusieurs câbles et de couvrir de plus grandes distances. Un périphérique de pont peut joindre un Ethernet à un autre réseau d'un type différent, tel qu'un réseau sans fil. Un type populaire de répéteur est un Concentrateur Ethernet. D'autres appareils parfois confondus avec des hubs sont commutateurs et routeurs.
Les adaptateurs réseau Ethernet existent également sous plusieurs formes. Les ordinateurs et les consoles de jeux sont équipés d'adaptateurs Ethernet intégrés. Les adaptateurs USB vers Ethernet et les adaptateurs Ethernet sans fil peuvent également être configurés pour fonctionner avec de nombreux appareils.
Sommaire
Ethernet est l'une des technologies clés d'Internet. Malgré son âge, Ethernet continue d'alimenter de nombreux réseaux locaux dans le monde et s'améliore continuellement pour répondre aux futurs besoins de mise en réseau hautes performances.