Sự tiến hóa Ethernet

Bộ giao thức Internet
Tầng ứng dụng (Application layer)
Tầng giao vận (Transport layer)
Tầng mạng (Internet layer)
Tầng liên kết (Link layer)

Ethernet đã phát triển dần dần: hỗ trợ băng thông (bandwidth) ngày càng cao hơn, các phương pháp media access control được cải tiến, và hỗ trợ các media (phương tiện) vật lý khác nhau. Cáp đồng trục đã được thay thế bởi các liên kết điểm đến điểm (point-to-point link) kết nối bởi các Ethernet repeater hoặc các switch.[25]

Các station (trạm) Ethernet giao tiếp với nhau bằng cách gửi cho nhau các gói (packet) dữ liệu: block dữ liệu được gửi và chuyển phát riêng lẻ. Cũng như các mạng LAN IEEE 802 khác, mỗi station Ethernet được cấp một địa chỉ MAC 48-bit. Địa chỉ MAC được dùng để xác định nguồn và đích của mỗi gói dữ liệu. Ethernet thiết lập các kết nối mức liên kết xác định bằng cách dùng địa chỉ nguồn và đích. Khi nhận được dữ liệu, receiver sẽ dùng địa chỉ đích để xác định xem station nên truyền tiếp dữ liệu đi hay nên bỏ qua. Một network interface (giao diện mạng) thường không nhận các gói có địa chỉ là các station Ethernet khác.[lower-alpha 2] Địa chỉ của các adapter được lập trình sẵn có giá trị duy nhất trên toàn thế giới.[lower-alpha 3]

Trường EtherType trong mỗi frame được hệ điều hành sử dụng ở station nhận để chọn module protocol thích hợp (ví dụ, một phiên bản của Internet Protocol như IPv4). Các frame Ethernet được xem là tự xác định bởi kiểu frame. Các frame tự xác định khiến việc trộn các protocol khác nhau trên cùng mạng vật lí trở nên khả thi và cho phép một máy tính đơn sử dụng nhiều protocol.[26] Mặc dù công nghệ Ethernet có tiến hóa, tất cả các thế hệ Ethernet (ngoại trừ các phiên bản thí nghiệm ban đầu) đều dùng chung các định dạng frame.[27] Các mạng có tốc độ hỗn hợp có thể được xây dựng bằng cách dùng các switch và repeater Ethernet để hỗ trợ các phương án Ethernet mong muốn.[28]

Do sự phổ biến của Ethernet, chi phí phần cứng hỗ trợ nó cần phải giảm dần, và không gian bảng điều khiển cho Ethernet xoắn đôi cũng cần giảm, nên ngày nay hầu hết các nhà sản xuất đều xây dựng các giao diện Ethernet trực tiếp trên bo mạch chủ của PC, loại bỏ nhu cầu lắp đặt thêm card mạng rời.[29].

Media được chia sẻ

Thiết bị Ethernet thời xưa. Theo chiều kim đồng hồ từ phía trên bên trái: Một transceiver Ethernet với một adapter 10BASE2 in-line, một transceiver model tương tự với một adapter 10BASE5, một cáp AUI, một kiểu khác của transceiver với T-connector BNC 10BASE2, hai fitting đầu cuối 10BASE5 (các N connector), một dụng cụ lắp đắt "vampire tap" màu cam (gồm có một drill bit chuyên dụng ở một đầu và một socket wrench ở đầu còn lại), và một tranceiver (h4000) 10BASE5 model đời đầu do DEC sản xuất. Cáp 10BASE5 ngắn màu vàng có một đầu thích hợp với một N connector và một đầu khác đã có một N connector shell được lắp vào; vật hình hộp chữ nhật nửa đen nửa xám mà cáp đi qua là một vampire tap đã được lắp đặt.

Ethernet ban đầu dựa trên ý tưởng các máy tính giao tiếp với nhau thông qua một dây cáp đồng trục chung, dây cáp này có vai trò như một medium để truyền tin broadcast. Người ta áp dụng phương pháp tương tự như phương pháp đã được áp dụng trong các hệ thống vô tuyến [lower-alpha 4] với dây cáp chung cung cấp một kênh để giao tiếp giống với Luminiferous aether trong vật lý vào thế kỷ thứ 19. Tên gọi "Ethernet" cũng bắt nguồn từ đó.[30]

Cáp đồng trục (medium được chia sẻ) của Ethernet nguyên thủy băng qua một tòa nhà hay campus đến tất cả các máy được gắn vào. Một phương pháp được biết đến với tên gọi carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) cai quản cách các máy tính chia sẻ kênh truyền. Phương pháp này đơn giản hơn so với các công nghệ cạnh tranh với nó là token ring hoặc token bus.[lower-alpha 5] Các máy tính được kết nối với một transceiver Attachment Unit Interface (AUI), transceiver này đến lượt mình lại được kết nối với dây cáp (với thin Ethernet, transceiver được tích hợp vào trong adapter mạng). Trong khi một dây dẫn thụ động đơn giản có độ tin cậy cao đối với các mạng nhỏ, nó không đáng tin cậy đối với các mạng lớn được mở rộng, trong đó hư hại của dây dẫn ở một nơi riêng lẻ, hay một connector bị hư, có thể khiến toàn bộ segment Ethernet không sử dụng được.[lower-alpha 6]

  • So sánh giữa Ethernet nguyên thủy và Ethernet hiện đại
  • Implementation của Ethernet nguyên thủy: medium chia sẻ, collision-prone. Tất cả các máy tính cố gắng giao tiếp chia sẻ một cáp chung nên cạnh tranh nhau.
  • Implementation của Ethernet hiện đại: switched connection, collision-free. Mỗi máy tính giao tiếp chỉ với switch của chính nó, không cạnh tranh cáp với những máy tính khác.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Ethernet ftp://gatekeeper.dec.com/pub/DEC/WRL/research-repo... http://inventors.about.com/library/weekly/aa111598... http://pcquest.ciol.com/content/search/showarticle... http://www.eetimes.com/electronics-news/4211609/Sh... http://groups.google.com/group/bit.listserv.novell... http://www.google.com/patents?vid=4063220 http://www.jaymiescotto.com/jsablog/2011/07/29/my-... http://www.lantronix.com/resources/networking-tuto... http://research.microsoft.com/en-us/um/people/pcos... http://www.networkworld.com/article/2869883/lan-wa...