Ethernet

Ethernet adalah keluarga dari jaringan komputer teknologi untuk jaringan area lokal (LAN). Ethernet komersial diperkenalkan pada tahun 1980 dan pada tahun 1985 sebagai standar IEEE 802.3 . Ethernet telah digantikan bersaing teknologi kabel LAN seperti token ring , FDDI , dan ARCNET.

Para standar Ethernet terdiri dari beberapa varian kabel dan sinyal dari lapisan fisik OSI digunakan dengan Ethernet. The original 10BASE5 Ethernet menggunakan kabel coaxial sebagai media bersama . Kemudian kabel koaksial diganti dengan twisted pair dan serat optik link dalam hubungannya dengan hub atau switch . Kecepatan data secara berkala meningkat dari aslinya 10 megabit per detik sampai 100 gigabit per detik.

Sistem berkomunikasi melalui Ethernet membagi aliran data menjadi potongan-potongan yang lebih pendek disebut frame . Setiap frame berisi sumber dan tujuan alamat dan data pengecekan error sehingga data yang rusak dapat dideteksi dan re-ditransmisikan. Sesuai dengan model OSI Ethernet menyediakan layanan sampai dengan dan termasuk lapisan data link .

Sejak rilis komersial, Ethernet telah mempertahankan gelar baik kompatibilitas. Fitur-fitur seperti 48-bit alamat MAC dan frame Ethernet format yang telah mempengaruhi protokol jaringan lainnya.

Media bersama

Ethernet pada awalnya didasarkan pada gagasan komputer berkomunikasi melalui sambungan kabel koaksial bertindak sebagai media transmisi siaran. Metode yang digunakan adalah serupa dengan yang digunakan dalam sistem radio, [catatan 3] dengan kabel yang umum menyediakan saluran komunikasi disamakan dengan eter luminiferous dalam fisika abad ke-19, dan itu dari referensi ini bahwa nama "Ethernet" berasal.

Shared asli Ethernet kabel koaksial (media bersama) melintasi sebuah gedung atau kampus untuk setiap mesin terpasang. Sebuah skema yang dikenal sebagai carrier sense multiple access dengan collision detection (CSMA / CD) diatur cara komputer bersama saluran. Skema ini lebih sederhana daripada bersaing token ring atau bus tanda teknologi. Komputer yang terhubung ke sebuah Attachment Unit Antarmuka (AUI) transceiver , yang pada gilirannya terhubung ke kabel (kemudian dengan Ethernet tipis transceiver telah diintegrasikan ke dalam adaptor jaringan). Sementara kawat pasif sederhana adalah sangat handal untuk jaringan kecil, itu tidak dapat diandalkan untuk jaringan diperpanjang besar, di mana kerusakan kawat dalam satu tempat, atau konektor yang buruk tunggal, bisa membuat segmen Ethernet seluruh tidak dapat digunakan.

Melalui paruh pertama tahun 1980-an, Ethernet 10BASE5 implementasi menggunakan kabel koaksial 0,375 inci (9,5 mm) diameter, kemudian disebut "Ethernet tebal" atau "thicknet". Penerusnya, 10BASE2 , yang disebut "Ethernet tipis" atau "Thinnet", menggunakan kabel yang mirip dengan kabel televisi kabel pada zaman tersebut. Penekanannya adalah pada membuat instalasi kabel lebih mudah dan lebih murah.

Karena semua komunikasi terjadi pada kabel yang sama, informasi yang dikirim oleh satu komputer diterima oleh semua, bahkan jika informasi yang ditujukan untuk hanya satu tujuan kartu antarmuka jaringan mengganggu CPU hanya ketika paket berlaku diterima: The kartu mengabaikan informasi tidak ditujukan untuk itu. Penggunaan kabel tunggal juga berarti bahwa bandwidth bersama, sehingga, misalnya, bandwidth yang tersedia untuk setiap perangkat dibelah dua ketika dua stasiun yang aktif bersamaan.

Tabrakan terjadi ketika dua stasiun mencoba untuk mengirimkan pada saat yang sama. Mereka korup data yang ditransmisikan dan memerlukan stasiun untuk memancarkan kembali. Data dan transmisi ulang yang hilang mengurangi throughput. Dalam kasus terburuk di mana beberapa host yang aktif terhubung dengan maksimum yang diizinkan panjang kabel upaya untuk mengirimkan banyak frame pendek, tabrakan yang berlebihan dapat mengurangi throughput yang dramatis. Namun, Xerox laporan pada tahun 1980 mempelajari kinerja instalasi Ethernet yang ada di bawah beban berat normal dan artifisial yang dihasilkan. Laporan tersebut mengklaim bahwa 98% throughput yang pada LAN diamati. Hal ini kontras dengan token passing LAN (token ring, tanda bus), yang semuanya menderita degradasi throughput yang setiap node baru datang ke LAN, karena token menunggu. Laporan ini kontroversial, karena pemodelan menunjukkan bahwa jaringan berbasis tabrakan secara teoritis menjadi tidak stabil di bawah beban serendah 37% dari kapasitas nominal. Banyak peneliti awal gagal untuk memahami hasil ini. Kinerja pada jaringan riil secara signifikan lebih baik.

Dalam Ethernet modern, stasiun tidak semua berbagi satu saluran melalui kabel bersama atau repeater hub sederhana, melainkan masing-masing stasiun berkomunikasi dengan switch, yang pada gilirannya ke depan bahwa lalu lintas ke stasiun tujuan. Dalam topologi ini, tabrakan hanya mungkin jika stasiun dan beralih upaya untuk berkomunikasi satu sama lain pada saat yang sama, dan tabrakan terbatas pada link ini. Selanjutnya, 10BASE-T standar memperkenalkan full duplex mode operasi yang telah menjadi sangat umum. Di full duplex, switch dan stasiun dapat berkomunikasi satu sama lain secara bersamaan, dan oleh karena itu Ethernets modern yang benar-benar tabrakan-bebas.

Standardisasi

Pada bulan Februari 1980, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mulai proyek 802 untuk membakukan jaringan area lokal (LAN). [9] [17] The "DIX-kelompok" dengan Gary Robinson (DEC), Phil Arst (Intel) , dan Bob Printis (Xerox) dikirimkan yang disebut "Buku Biru" CSMA / CD spesifikasi sebagai calon untuk spesifikasi LAN. Selain CSMA / CD, Token Ring (didukung oleh IBM) dan Token Bus (yang dipilih dan untuk selanjutnya didukung oleh General Motors ) juga dianggap sebagai kandidat untuk standar LAN. Proposal Bersaing dan minat luas dalam inisiatif menyebabkan ketidaksetujuan yang kuat atas teknologi yang untuk standarisasi. Pada bulan Desember 1980, kelompok itu dibagi menjadi tiga kelompok, dan standarisasi berlangsung secara terpisah untuk setiap proposal.

Keterlambatan dalam proses standar ditempatkan pada risiko pengenalan pasar Xerox Star workstation dan produk Ethernet LAN 3Com. Dengan implikasi bisnis seperti dalam pikiran, David Liddle (General Manager, Xerox Kantor Sistem) dan Metcalfe (3Com) sangat mendukung usulan Fritz Roscheisen ( Siemens Networks Swasta) untuk sebuah aliansi di pasar komunikasi kantor emerging, termasuk dukungan Siemens 'untuk standardisasi internasional Ethernet (10 April, 1981). Ingrid Fromm, perwakilan Siemens 'untuk IEEE 802, cepat mencapai dukungan yang lebih luas untuk Ethernet IEEE luar oleh pembentukan bersaing Task Group "Jaringan Lokal" dalam standar Eropa ECMA TC24 tubuh. Pada awal Maret 1982 ECMA TC24 dengan anggota korporasi mencapai kesepakatan mengenai standar untuk CSMA / CD didasarkan pada IEEE 802 rancangan.  : 8 Karena usulan DIX paling teknis lengkap dan karena tindakan cepat yang diambil oleh ECMA yang tegas memberikan kontribusi terhadap konsiliasi pendapat dalam IEEE, IEEE 802.3 standar CSMA / CD telah disetujui pada bulan Desember 1982. [9] IEEE menerbitkan 802.3 standar sebagai draft pada tahun 1983 dan sebagai standar pada tahun 1985. [18]

Persetujuan dari Ethernet di tingkat internasional dicapai oleh serupa, cross- partisan tindakan dengan Fromm sebagai perwira penghubung bekerja untuk mengintegrasikan International Electrotechnical Commission , TC83 dan Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) TC97SC6, dan ISO / IEEE 802/3 standar adalah disetujui pada tahun 1984.

Evolusi

Ethernet berkembang untuk memasukkan bandwidth yang lebih tinggi, peningkatan media access control metode, dan media fisik yang berbeda. Kabel koaksial diganti dengan point-to-point dihubungkan dengan repeater Ethernet atau switch untuk mengurangi biaya instalasi, meningkatkan kehandalan, dan meningkatkan manajemen dan pemecahan masalah. Banyak varian Ethernet tetap umum digunakan.

Stasiun Ethernet berkomunikasi dengan saling mengirim paket data lain: blok data individual yang dikirim dan disampaikan. Seperti yang lain IEEE 802 LAN, setiap stasiun Ethernet diberikan 48-bit alamat MAC . Alamat MAC yang digunakan untuk menentukan baik tujuan dan sumber setiap paket data. Ethernet menetapkan koneksi tingkat link, yang dapat didefinisikan menggunakan kedua tujuan dan alamat sumber. Pada penerimaan transmisi, penerima menggunakan alamat tujuan untuk menentukan apakah transmisi yang relevan dengan stasiun atau harus diabaikan. Antarmuka jaringan biasanya tidak menerima paket yang ditujukan kepada stasiun Ethernet lainnya. Adapter datang diprogram dengan alamat yang unik secara global. Sebuah EtherType lapangan di setiap frame yang digunakan oleh sistem operasi pada stasiun penerima untuk memilih modul yang sesuai protokol (misalnya, Internet Protocol versi seperti IPv4 ). Frame Ethernet dikatakan mengidentifikasi diri, karena jenis bingkai. Self-mengidentifikasi frame memungkinkan untuk mencampurkan beberapa protokol pada jaringan fisik yang sama dan memungkinkan satu komputer untuk menggunakan beberapa protokol bersama-sama. Meskipun evolusi teknologi Ethernet, semua generasi Ethernet (termasuk versi eksperimen awal) menggunakan yang sama format bingkai (dan karenanya antarmuka yang sama untuk lapisan yang lebih tinggi), dan dapat dengan mudah saling berhubungan melalui bridging .

Karena di mana-mana dari Ethernet, biaya yang terus menurun dari perangkat keras yang diperlukan untuk mendukungnya, dan ruang panel dikurangi dibutuhkan oleh Ethernet twisted pair, sebagian besar produsen sekarang membangun interface Ethernet langsung ke motherboard PC , menghilangkan kebutuhan untuk instalasi terpisah kartu jaringan.