Ez a szócikk nem tünteti fel a független forrásokat, amelyeket felhasználtak a készítése során. Emiatt nem tudjuk közvetlenül ellenőrizni, hogy a szócikkben szereplő állítások helytállóak-e. Segíts megbízható forrásokat találni az állításokhoz! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye.

Ez a szócikk szaklektorálásra, tartalmi javításokra szorul. A felmerült kifogásokat a szócikk vitalapja (extrém esetben a szócikk szövegében elhelyezett, kikommentelt szövegrészek) részletezi. Ha nincs indoklás a vitalapon (vagy szerkesztési módban a szövegközben), bátran távolítsd el a sablont! (2006 márciusából)

Az Ethernet elnevezés a számítógépes hálózatok egy specifikációját és annak kiterjesztéseit takarja, amelyek a LAN (helyi hálózat), MAN (városi hálózat) és WAN (nagy kiterjedésű hálózat) kialakításának műszaki tartalmát írja le. Manapság az elnevezés már összeforrt a számítógépes helyi hálózattal, így legtöbbször már ennek a szinonimájaként használatos. Az eredeti változat a DEC, Intel és Xerox cégek által kidolgozott alapsávú LAN-ra vonatkozó specifikáció volt. Az IEEE 802.3 szabvány a napjainkban is használatos megoldások alapjának tekinthető, amit azóta az igényeknek megfelelően időről-időre újabb kiegészítésekkel bővítenek. Az Ethernet hálózatok az ütközések feloldására a CSMA/CD-t használják. Számos kábeltípuson (koax, csavart érpár stb.) működik legalább 10 Mbps sebességgel.

Története

Az Ethernet az 1970-es évek elején a Xerox PARC kutatási központjában került kifejlesztésre, mint adatkommunikációs megoldás. Az ihletet a Hawaii egyetemen ALOHANET néven megalkotott vezeték nélküli rendszer adta. Bob Metcalfe és David Boggs 1976-ban tervezték meg és valósították meg az első helyi hálózatot a Xerox Palo Altó-i kutatási központjában. A nevét az éterről (angolul: ether), a 19. századi fizikusok által feltételezett, az elektromágneses sugárzások terjedésére szolgáló könnyű közegről kapta.

Az Ethernet esetén a közeg nem vákuum, hanem egy speciális koaxiális kábel volt, amely akár 2,5 km hosszú is lehetett (500 méterenként egy jelismétlővel). A kábelre csavarozott adóvevőkkel legfeljebb 256 gépet lehetett csatlakoztatni. A központi kábelnek, amelyhez a gépek csatlakoztak, sokcsatlakozós kábel (multidrop cable) volt a neve, és 2,94 Mbit/s-os sebességgel tudott üzemelni.

Bob Metcalfe 1979-ben kilépett a Xerox cégtől és megalapította a 3Com-ot, amely Ethernet kompatibilis eszközöket kezdett gyártani PC-khez.

Ez az Ethernet olyan sikeres volt, hogy a DEC, az Intel és a Xerox megállapodott egy közös, 10 Mbit/s-os adatátviteli sebességet megvalósító Ethernet szabványban, amely a DIX szabvány (a cégek kezdőbetűiből: DEX, Intel, Xerox) nevet kapta és 1980-ban került publikálásra "The Ethernet, A Local Area Network. Data Link Layer and Physical Layer Specifications" címmel, amit "Blue book" (magyarul: "Kék könyv") néven is szokás nevezni. Ebből jött létre később a IEEE 802.3 szabvány 1983-ban, amely Ethernet II néven is ismert.

Az Ethernet azóta is fejlődik és noha az eredetileg kifejlesztett szabvány műszaki megoldásait a napjainkban alkalmazott változat már jócskán meghaladja, az "Ethernet" elnevezés annyira elterjedté vált, hogy ezt szokás használni amikor a számítógépes hálózatokról beszélünk. A korai időszakban alkalmazott speciális koax kábel helyett, a későbbiekben készült hétköznapi koax kábeles, majd pedig a manapság is széleskörűen alkalmazott sodort érpáras réz kábel, valamint optikai szálas megoldás.

Napjainkban a kezdetben elérhető 10 Mbit/s sebesség többszöröse érhető el, a 100 Mbit/s és 1000 Mbit/s (azaz 1 Gbit/s) sebességek mindennaposak, de a közelmúltban készült szabványok (pl. IEEE 802.3cn) már 400 Gbit/s sebességet is definiálnak.

Más hálózati szabványok

A 802.3 szabvány nem az egyedüli Ethernet szabvány. A bizottság szabványosította a vezérjeles sínt (token bus, 802.4) és a vezérjeles gyűrűt (token ring, 802.5). A három, egymással nem kompatibilis szabvány nem műszaki okok miatt született. A General Motors az autógyártásban a 803.4 szabványhoz ragaszkodott, az IBM pedig a token ringet favorizálta. Mára e két utóbbi jelentőségét vesztette, annak ellenére, hogy az IBM dolgozik egy gigabites változaton (803.5v).

Az Ethernet (802.3) család

Az Ethernet egy állomása a közvetítő közeggel (kábel) való állandó kapcsolatot kihasználva bele tud hallgatni a csatornába, így ki tudja várni, amíg a csatorna felszabadul, és a saját üzenetét leadhatja anélkül, hogy ezzel más üzenet sérüljön, tehát a torlódás elkerülhető. A csatornát az állomások folyamatosan figyelik, ha ütközést tapasztalnak, akkor zavarni kezdik a csatornát, hogy figyelmeztessék a küldőket, ezután véletlen ideig várnak, majd adni kezdenek. Ha ezek után további ütközések történnek, az eljárás ugyanez, de a véletlenszerű várakozás idejét kétszeresére növelik, így időben szétszórják a versenyhelyzeteket, esélyt adva arra, hogy valaki adni tudjon.

A DIX Ethernet és a 802.3 Ethernet adatkereteket küld a kábelen. Az adatkeretek kicsit eltérő formátumúak a két Ethernet esetében, de mindkét Ethernet a Manchesteri kódolást használja. A token ring (802.5) az adatkeretek kódolásánál a manchester kódolás egy változatát, a differenciál Manchesteri kódolást használja.

A klasszikus Ethernet

A megnevezés első száma az átviteli sebességet jelöli, az ezt követő Base az alapsávú átvitelre utal. A következő szám, koaxiális kábel esetén a kábel hosszát adja meg 100 méteres egységekre kerekítve. A klasszikus Ethernet kábelek leggyakoribb típusai:

• A 10Base5

A vastag Ethernet (thick Ethernet) esetében a kábel egy sárga kerti öntözőcsöre emlékeztet, amelyen a lehetséges csatlakozási pontok 2,5 méterenként meg vannak jelölve. (A szabvány a sárga színt nem írja elő, de javasolja.)

Egy állomás csatlakoztatása úgynevezett vámpír csatlakozóval történik, ahol egy vékony tüskét nyomnak a kábelbe, amíg a koaxiális kábel központi vezetékét el nem érik. A vámpír csatlakozó közvetlenül kapcsolódik egy adó-vevő egységhez, ami egy speciális kábelen keresztül csatlakozik a számítógépben lévő csatolókártyához.

A forgalmazás 10 Mb/s-os alapsávú (baseband) jelekkel történik. Létezett a szélessávú változat, a 10Broad36, de idővel eltűnt a piacról.

• A 10Base2

A vékony Ethernet (thin Ethernet) esetében a kábel jobban hajlítható, vékonyabb, és gyári BNC csatlakozókat és T elosztókat használ. A BNC csatlakozókról a jel egy koaxiális kábelen keresztül jut a számítógép csatolókártyájához – a kábel hossza korlátozott – a csatolókártya tartalmazza a szükséges adó-vevő áramköröket is

• • A 10Base-T

Az irodai környezetben szokásos, csavart érpárokat használó megoldás, a számítógépek közvetlenül egy elosztóhoz csatlakoznak.

• • A 10Base-F

Optikai csatolás van az egységek között, ezért mind biztonsági szempontból, mind zavarvédelmi szempontból kedvezőbb az előbbieknél, viszont jóval drágább. Tipikusan épületek közötti kapcsolat kiépítéséhez használatos.

A kapcsolt Ethernet

A gyors Ethernet (802.3u)

1992-ben összehívták a bizottságot, hogy készítsenek egy új szabványt egy gyorsabb LAN-ra, megtartva a 802.3 minden egyéb előírását. Egy másik elképzelés szerint viszont teljesen át kell mindent alakítani, biztosítani kell a valós idejű forgalmat, valamint a digitális hangátvitelt. A nevet – üzleti okokból – meg akarták tartani. A bizottság az első változatot fogadta el, és elkészítette a 802.3u-t. Az el nem fogadott javaslat hívei elkészítették a saját szabványukat, a 802.12-t, ami nem terjedt el.

A gyors Ethernet eredeti kábelezése:

• 100Base-T4
• 100Base-TX
• 100Base-FX

A gigabites Ethernet (802.3.z)

A gyors Ethernet szabványt követően 1995-ben a 802-es bizottság egy még gyorsabb Ethernet tervein kezdett dolgozni. A célkitűzések a következők voltak: 10x gyorsabb sebesség, kompatibilitás az eddigi Ethernetekkel. A végső szabvány, a 802.3z eleget tett a feltételeknek.

A gigabites Ethernet – eltérően a klasszikus Ethernet-től – pont-pont felépítésű. A legegyszerűbb topológiánál a két számítógép van gigabites Ethernettel összekapcsolva. Gyakoribb az a megoldás, amikor egy kapcsoló vagy elosztó köt össze több számítógépet, vagy további elosztókat vagy további kapcsolókat. Minden esetben egy Ethernet kábel végén pontosan egy-egy eszköz található csak.

A gigabites Ethernet két működési módot támogat: a duplex és félduplex működést. "Normális" esetnek a duplex módot tekintik, a forgalom mindkét irányban egy időben folyhat. Ezt akkor használják, ha egy központi kapcsolót vagy a periférián lévő gépekkel, vagy más kapcsolókkal kötnek össze. Ekkor minden adatot pufferelnek, így bármelyik gép és kapcsoló tetszés szerinti időben küldheti el az adatait (kereteit). Az adónak nem kell figyelnie a csatorna forgalmát, mert a versengés kizárt. Mivel a kábel egy gépet és egy kapcsolót köt össze, csak ez a gép adhat a kapcsoló felé, a duplex megoldás miatt az esetleges ellenirányú adatküldés biztosan sikeres lesz. Nincs tehát versengés, a Csma/cd protokoll használata felesleges, a maximális kábelhosszt a jel erőssége határozza meg, nem pedig egy zajlöket adóhoz való visszajutás ideje. A kapcsolóknak módjukban áll keverni és egyeztetni a sebességeket, és automatikusan konfigurálhatják a hálózatot is, hasonlóan a gyors Ethernethez.

Ha a számítógépek nem kapcsolóhoz, hanem elosztóhoz kapcsolódnak, akkor a félduplex módot használják. Az elosztó nem puffereli a beérkező kereteket. A kapcsoló belül villamosan összeköti az összes vonalat, hasonlóan a klasszikus Ethernetnél alkalmazott megoldáshoz. Az ütközések nem kizárhatók, tehát szükséges a Csma/cd protokoll használata. Mivel a legrövidebb keretet (64 byte) 100-szor gyorsabban lehet elküldeni, a maximális távolság is 100-szor kisebb, azaz 25 méteres lesz, hogy megmaradjon az a sajátosság, hogy az adás még a legrosszabb esetben is addig tart, amíg a zajlöket visszaér az adóhoz. Egy 2500 méter hosszú kábel esetében, 1 Gb/s sebesség mellett az adó már régen végzett egy 64 byte-os keret adásával, amikor a keret a kábel hosszának tizedét sem tette még meg (a visszaútról nem is beszélve).

A bizottság – érthetően – elfogadhatatlannak tartotta a 25 méteres távolságot, ezért bevezette a vivőkiterjesztés (carrier extension) és a keretfűzés (frame bursting) funkciókat. Így a kábelhossz 200 méterre kiterjeszthető.

Ellentmondásos, hogy egy szervezet, amelyik a gigabites Ethernet megvalósítása mellett dönt, de elosztókkal köti össze a gépeket, ezzel tulajdonképpen a klasszikus Ethernetet szimulálja. Tény, hogy az elosztók valamivel olcsóbbak a kapcsolóknál, és a gigabites Ethernet illesztőkártyák elég drágák. Ha ezt a relatív drágaságot az olcsóbb elosztókkal akarja a szervezet ellensúlyozni, akkor ezzel egyben a hálózata teljesítményét drasztikusan csökkenti. A bizottságnak viszont a kitűzött visszafelé kompatibilitás előírása – és szokás – miatt a 802.3z szabványban meg kellett engednie ezt a lehetőséget.

A gigabites Ethernet kábelezése:

• 1000Base-T
• 1000Base-SX
• 1000Base-LX
• 1000Base-CX

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben az Ethernet című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Sablon:Telekommunikáció m v sz Telekommunikáció Története Jeladó Broadcasting Cable protection system Kábeltelevízió Távközlési műhold Számítógép-hálózat Adattömörítés audio DCT Képtömörítés Videótömörítés Digital media Internet video online video platform közösségi média streaming Drums Edholm's law Electrical telegraph Fax Heliographs Hydraulic telegraph Information Age Information revolution Internet Mass media Mobile phone Smartphone Optical telecommunication Optical telegraphy Pager Photophone Prepaid mobile phone Radio Radiotelephone Satellite communications Semaphore Semiconductor device MOSFET transistor Smoke signals Telecommunications history Telautograph Telegraphy Teleprinter (teletype) Telephone The Telephone Cases Television digital streaming Undersea telegraph line Videotelephony Whistled language Wireless revolution Úttörők Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Emile Berliner Tim Berners-Lee Francis Blake (telephone) Jagadish Chandra Bose Charles Bourseul Walter Houser Brattain Vint Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Donald Davies Amos Dolbear Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Robert Hooke Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Gardiner Greene Hubbard Internet pioneers Bob Kahn Dawon Kahng Charles K. Kao Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Nisizava Dzsunicsi Charles Grafton Page Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Puskás Tivadar Johann Philipp Reis Claude Shannon Almon Strowger Henry Sutton Charles Sumner Tainter Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Thomas Augustus Watson Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin Átviteli közeg Koaxiális kábel Fiber-optic communication optikai szál Free-space optical communication Molecular communication Rádióhullámok wireless Távvezeték data transmission circuit telecommunication circuit Hálózati topológia és átkapcsolás Bandwidth Links Nodes terminal Network switching circuit packet Telephone exchange Multiplexing Space-division Frequency-division Time-division Polarization-division Orbital angular-momentum Code-division Fogalmak Communication protocols Computer network Data transmission Store and forward Telecommunications equipment Hálózattípusok Cellular network Ethernet ISDN LAN Mobile NGN Public Switched Telephone Radio Television Telex UUCP WAN Wireless network Nevezetes hálózatok ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Usenet