Tekst źródłowy strony Ethernet

[[Plik:Ethernet LAN.svg|thumb|Schemat sieci Ethernet]]
[[Plik:Network card.jpg|right|300px|Karta sieciowa]]
'''Ethernet''' – [[technika]], w której zawarte są standardy wykorzystywane w budowie głównie [[Lokalna sieć komputerowa|lokalnych sieci]] [[komputer]]owych. Obejmuje ona specyfikację [[kabel elektryczny|przewodów]] oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format [[pakiet telekomunikacyjny|ramek]] i [[Protokół komunikacyjny|protokoły]] z dwóch najniższych warstw [[Model OSI|Modelu OSI]]. Jego pierwotna specyfikacja została podana w standardzie [[IEEE 802.3]].

Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to [[Token ring|Token Ring]], [[Fiber Distributed Data Interface|FDDI]] czy [[ARCNET]].

Ethernet został opracowany przez [[Robert Metcalfe|Roberta Metcalfe’a]] w [[Xerox PARC]], czyli ośrodku badawczym firmy [[Xerox]] i opublikowany w roku 1976. Bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium i wysyłających i odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty (ramki). Wszystkie węzły posiadają niepowtarzalny [[adres MAC]].

Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to:
* format ramki,
* parametry czasowe,
* podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu,
* proces transmisji.
Standardem jest izolacja o wytrzymałości minimum 250 V~ między kablem a komputerem (niektóre firmy, np. [[3Com]], stosowały lepszą, co skutkowało dużo większą trwałością ich kart sieciowych){{Fakt|data=2017-10}}.

== Ramka sieci Ethernet ==
Istnieją 4 standardy ramek:

* Ethernet wersja 1 – już nieużywana,
* Ethernet wersja 2 (Ethernet II) – zwana też ramką DIX od firm [[Digital Equipment Corporation|DEC]], [[Intel]] i [[Xerox]], które opracowały wspólnie ten typ ramki i opublikowały w [[1978]]. Jest ona w tej chwili najczęściej stosowana,
* IEEE 802.x LLC,
* IEEE 802.g LLC,

Ramki różnią się pomiędzy sobą długościami nagłówków, maksymalną długością ramki ([[Maximum Transmission Unit|MTU]]) i innymi szczegółami. Różne typy ramek mogą jednocześnie korzystać z tej samej sieci.

Budowa ramki Ethernet wersja 1:

[[Plik:Ethernet ramka.svg|thumb|center|600px|Ramka sieci Ethernet wersja 1]]

* Preambuła – składająca się z 7 bajtów złożonych z naprzemiennych jedynek i zer:
 10101010101010101010101010101010101010101010101010101010
co w zapisie szesnastkowym daje:
 AAAAAAAAAAAAAA
Taki ciąg liczb pozwala na szybką synchronizację odbiorników.

* SFD – ({{ang.|start frame delimiter}}), czyli znacznik początkowy ramki w postaci sekwencji 8 bitów (1 bajt):
 101010'''11'''
w zapisie szesnastkowym
 AB

* [[adres MAC]] [[Odbiorca (telekomunikacja)|odbiorcy]] (6 bajtów)

* adres MAC [[Nadawca (telekomunikacja)|nadawcy]] (6 bajtów)

* typ (2 bajty) – jeżeli wartość jest równa lub większa od 1536 (w zapisie szesnastkowym 0x0600), to określa typ protokołu, który jest używany, jeżeli mniejsza to oznacza długość danych w ramce

* dane (46 – 1500 bajtów) – jeżeli dane mniejsze niż 46 bajtów, to uzupełniane są zerami

* suma kontrolna (4 bajty) [[Cykliczny kod nadmiarowy|CRC]]<ref>{{Cytuj stronę |url = https://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/troubleshooting/guide/tr1904.html#wp1020861 |tytuł = Troubleshooting Ethernet – Cisco Systems |opublikowany = cisco.com |język = en |data dostępu = 2017-01-07}}</ref>.

== Wczesne wersje Ethernetu ==
* [[Xerox Ethernet]] – oryginalna implementacja firmy [[Xerox]] używająca ramek formatu 1 i 2.
* [[10BASE5]] zwana też z ang. {{K|en|Thicknet}} albo „gruby koncentryk” – standard z [[1980]] roku IEEE [[802.3]] używający grubego (12 mm) [[kabel koncentryczny|kabla koncentrycznego]] o [[impedancja falowa|impedancji falowej]] 50 [[Om (jednostka)|Ω]] i żółtym kolorze (ten kabel – nazywany Yellow Ethernet Cable – produkowano specjalnie do tej sieci). Umożliwiał budowę segmentów o długości do 500 m. Obecnie już nie stosowany, ale czasami można spotkać jeszcze pracujące instalacje. Pracował z szybkością 10 [[megabit|Mb]]/s.
* 10BROAD36 – przestarzały, pracował na 75 Ω kablu TV.
* [[1BASE5]] – przestarzały, pracował z szybkością 1 [[megabit|Mb]]/s.
* [[StarLAN]] 1 – pierwsza implementacja kabla typu [[skrętka]].

== Wersje 10 Mb/s ==
* [[10BASE2]] zwany też z ang. {{K|en|ThinNet}}, {{K|en|Cheapernet}} lub „cienki koncentryk” – używa kabla koncentrycznego RG-58 o impedancji 50 Ω i średnicy prawie 6 mm. Kabel musi biec pomiędzy wszystkimi [[karta sieciowa|kartami sieciowymi]] wpiętymi do [[sieć komputerowa|sieci]]. Karty podłącza się za pomocą tzw. „trójnika”, do którego podpina się także kabel za pomocą złącz [[BNC]]. Na obu końcach kabla montowany jest [[Opornik|rezystor]] (tzw. [[Terminator (BNC)|terminator]]) o [[rezystancja|rezystancji]] 50 Ω. Maksymalna długość segmentu wynosiła 185 m, chociaż rozwiązania niektórych firm np. [[3Com]] dopuszczały 300 m. Przez wiele lat była to dominująca forma sieci Ethernet. Jej wadą było to, że uszkodzenie kabla w jednym miejscu powodowało zanik dostępu do sieci w całym segmencie (dotykało wszystkie komputery). Niewątpliwą zaletą była niska cena, wynikała ona przede wszystkim z braku niegdyś bardzo kosztownego huba sieciowego, jak też z faktu, że początkowo karty na skrętkę były droższe od kart z wejściem koncentrycznym, podobnie kabel.
* StarLAN 10 – pierwsza implementacja kabla typu skrętka przy szybkości 10 Mb/s.
* [[10Base-T]] – pracuje na 4 żyłach (2 pary skrętki) kategorii 3 lub 5. Każda karta sieciowa musi być podłączona do [[Koncentrator sieciowy|huba]] lub [[Przełącznik sieciowy|switcha]].

W standardzie 10Base-T nie określono limitu długości kabla. Zamiast tego standaryzacji poddano parametry, które musi spełniać połączenie sieciowe. W efekcie standardowa, nieekranowana skrętka daje zasięg do około 110 metrów (niektóre źródła podają również wartość 105 metrów). Kable wysokiej jakości mogą pracować na odcinkach o długości 150 metrów lub dłuższych. Właściwości połączenia można sprawdzić odpowiednim testerem. W przeciwieństwie do 10BASE2 awaria kabla w jednym miejscu powodowała zanik dostępu do sieci tylko jednego komputera dlatego 10Base-T wyparł 10Base2.
* FOIRL (ang. {{K|en|Fiber-optic inter-repeater link}}) – pierwotny standard Ethernetu za pomocą [[światłowód|światłowodu]].
* 10BASE-F – rodzina standardów 10BASE-FL, 10BASE-FB i 10BASE-FP Ethernetu; łączenie za pomocą światłowodu.
* 10BASE-FL – ulepszony standard FOIRL. Jedyny z szeroko stosowanych z rodziny 10BASE-F.
* 10BASE-FB – przeznaczony do łączenia [[Koncentrator sieciowy|hubów]] lub [[Przełącznik sieciowy|switchy]]; przestarzały.
* 10BASE-FT – do sieci nie wymagających elementów aktywnych (hubów, switchy); łączenie za pomocą światłowodu; nigdy nie zaimplementowany.

{| class="wikitable"
!
! Medium Transmisyjne
! Sposób wysyłania sygnałów
! Topologia
! Maksymalna długość segmentu
! Maksymalna ilość węzłów dołączonych segmentów
! Średnica kabla
|-
| 10BASE5
| Kabel koncentryczny 50 [Ω]
| [[Kod Manchester|Baseband(manchester)]]
| [[Topologia magistrali|Magistrala]]
| 500 m
| 100
| 10 mm
|-
| 10BASE2
| Kabel koncentryczny 50 [Ω]
| Baseband(manchester)
| Magistrala
| 185 m
| 30
| 5 mm
|-
| 10Base-T
| Nieekranowana skrętka przewodów
| Baseband(manchester)
| [[Topologia gwiazdy|Gwiazda]]
| 100 m
| –
| 4–6 mm
|-
| 10Base-FT
| Światłowód
| Manchester on-off
| Gwiazda
| 500 m
| 33
| 62,5/125 μm
|}

== Fast Ethernet ==
* [[100Base-TX]] – podobny do 10BASE-T, ale z szybkością 100 Mb/s. Wymaga 2 par z 4 parowej [[skrętka|skrętki]] kategorii 5, używa wtyków [[8P8C]] (błędnie nazywanymi RJ-45). Obecnie jeden z najpopularniejszych standardów sieci opartych na skrętce.
* [[100Base-T4]] – Używa 4 par skrętki kategorii 3. Obecnie przestarzały.
* [[100BASE-T2|100Base-T2]] – Miał używać 2 par skrętki kategorii 3, jednak nie ma sprzętu sieciowego wspierającego ten typ Ethernetu.
* [[100Base-FX|100BASE-FX]] – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien [[światłowód|światłowodowych]] wielomodowych. Zasięg rozwiązania wynosi do 2 km.
* [[100Base-LX]] – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien [[światłowód|światłowodowych]].
* [[100Base-LX10]] – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien [[światłowód|światłowodowych]] jedno- i wielomodowych. Zasięg dla jednomodów wynosi 10 km, dla wielomodów 550 m.
* [[100Base-SX]] – Ethernet 100 Mb/s za pomocą włókien [[światłowód|światłowodowych]] wielomodowych. Zasięg około 460 m.
* [[100Base-CX]] – Ethernet 100 Mb/s za pomocą 2 par skrętki. Zasięg około 25 m.

Standard [[Fast Ethernet]] jest obecnie jednym z najpopularniejszych sieci Ethernet. Jest to sieć znacznie szybsza od Ethernetu, z powodu używania standardowo przełączników pakietów zamiast hubów, dzięki czemu nie ma kolizji w dużych sieciach. Powoli jest wypierany przez [[Gigabit Ethernet]].

== Gigabit Ethernet ==
{{osobny artykuł|Gigabit Ethernet}}
* [[1000BASE-T]] – 1 [[Gigabit|Gb]]/[[sekunda|s]] na kablu miedzianym – popularnej [[Skrętka|skrętce]] kategorii 5/5e lub wyższej. Ponieważ jedna para skrętki w kablu kategorii 6 może bez strat przenosić do 125 [[Bit na sekundę|Mb/s]] (zasięg do 100 m), osiągnięcie 1000 Mb/s wymaga użycia 4 par oraz modyfikacji układów transmisyjnych dającej możliwość transmisji ok. 250 Mb/s na jedną parę w skrętce.
* 1000BASE-SX – 1 Gb/s na [[światłowód|światłowodzie]] (do 550 m).
* 1000BASE-LX – 1 Gb/s na [[światłowód|światłowodzie]]. Zoptymalizowany dla połączeń na dłuższe dystanse (do 10 km) za pomocą światłowodów jednomodowych.
* 1000BASE-LH – 1 Gb/s na światłowodzie (do 10 km).
* 1000BASE-CX – 1 Gb/s na specjalnym kablu miedzianym zwanym kablem koncentrycznym na odległość do 25 m używany kiedyś do łączenia ze sobą koncentratorów, przełączników. Obecnie przestarzały i wyparty przez 1000BASE-T.

== 10 Gigabit Ethernet ==
{{osobny artykuł|10 Gigabit Ethernet}}
* 10GBASE-SR – 10 [[Gigabit|Gb]]/s przeznaczony dla światłowodów wielomodowych o maksymalnym zasięgu od 26 do 82 m (przy 850 nm). Umożliwia także zasięg 300 m na nowych światłowodach wielomodowych 2000 MHz/km.
* 10GBASE-LX4 – stosuje multipleksację typu [[WDM]] umożliwia zasięg 240 lub 300 m za pomocą światłowodów wielomodowych (przy 1310 nm) lub 10 km za pomocą jednomodowych.
* 10GBASE-LR – Ethernet za pomocą światłowodów jednomodowych na odległość 10 km.
* 10GBASE-ER – Ethernet za pomocą światłowodów jednomodowych na odległość 40 km.
* 10GBASE-ZR – Ethernet za pomocą światłowodów jednomodowych na odległość 80 km<ref>{{Cytuj stronę |url = http://www.optcore.net/optcore/html_products/10GBASE-ZR-XFP-Transceiver-Module-80km-Reach-150.html |tytuł = 10G XFP ZR Transceiver Module-80km Reach |opublikowany = optcore.net |język = en |data dostępu = 2017-01-07 |archiwum = https://web.archive.org/web/20160306112152/http://optcore.net/optcore/html_products/10gbase-zr-xfp-transceiver-module-80km-reach-150.html |zarchiwizowano = 2016-03-06 }}</ref>.
* 10GBASE-SW, 10GBASE-LW i 10GBASE-EW – odpowiedniki 10GBASE-SR, 10GBASE-LR i 10GBASE-ER używające transmisji synchronicznej na tych samych typach światłowodów i na te same odległości.
* 10GBASE-T – najnowszy standard w tej kategorii. Umożliwia transmisję o prędkości 10 [[Bit na sekundę|Gb/s]] na odległość 100 m kablem kategorii 6A. Możliwe jest również wykorzystanie kabla kategorii 6 – wtedy maksymalna długość kabla nie powinna przekraczać 55 m<ref name="ethernet_ieee">{{Cytuj stronę |url = https://archive.is/20130901101459/https://standards.ieee.org/about/get/802/802.3.html |tytuł = IEEE 802.3 standard}}</ref>.

== 100 Gigabit Ethernet ==
23 listopada 2006 r. naukowcy z [[Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników|IEEE]] rozpoczęli prace nad opracowaniem technologii, która umożliwiałaby wprowadzenie nowego standardu sieci Ethernet o prędkości do 100 [[Gigabit|Gb]]/s. W czerwcu 2010 roku standard ten (802.3ba) został zaakceptowany przez IEEE<ref>{{Cytuj stronę |url = http://www.ieee802.org/3/ba/index.html |tytuł = IEEE P802.3ba 40Gb/s and 100Gb/s Ethernet Task Force |data = 2010-06-19 |opublikowany = ieee802.org |język = en |data dostępu = 2017-01-07}}</ref>.

== Inne standardy ==
* standardy dla [[Bezprzewodowa sieć lokalna|WLAN]] – opisane w [[IEEE 802.11]]. Wymiana danych z szybkościami od 1 do 6928 [[Bit na sekundę|Mb/s]] za pomocą urządzeń radiowych.
* 100BaseVG – standard zaproponowany przez firmę [[Hewlett-Packard]] o szybkości 100 Mb/s na 4 parach skrętki kategorii 3. Nie zdobył uznania.

== Zobacz też ==
* [[Fast Ethernet]]
* [[Lokalna sieć komputerowa|Sieć lokalna]]
* [[Bezprzewodowa sieć lokalna]]
* [[Karta sieciowa]]
* [[Skrętka]]
* [[Token ring]]
* [[Fiber Distributed Data Interface]]
* [[RJ-45]]
* [[8P8C]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Linki zewnętrzne ==
* [https://archive.is/20130901101459/https://standards.ieee.org/about/get/802/802.3.html Aktualna wersja standardu IEEE 802.3]

{{Protokoły stosu TCP/IP}}
{{Interfejsy komputera}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Ethernet]]