Введение в технологию Ethernet.

Первоначальная идея технологии Ethernet возникла в связи с необходимостью решить проблему того, как сделать возможным использование двумя или более пользователями одной и той же передающей среды без наложения их сигналов. Эта проблема одновременного доступа нескольких пользователей к общей среде передачи изучалась в начале 70-х годов в университете штата Гавайи. Для того чтобы сделать возможным для нескольких станций Гавайских островов согласованный доступ к общему диапазону радиочастот в атмосфере, была разработана система, получившая название Alohanet. Первоначальная технология, на которой базируется сегодняшний Ethernet, была беспроводной. Эта работа позднее стала основой знаменитого MAC механизма среды Ethernet, известного как множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection ‑ CSMA/CD).

Первоначальная версия технологии Ethernet была первой в мире локальной сетью LAN. Она была создана более 30 лет назад Робертом Меткалфом (Robert Metcalfe) и его коллегами в корпорации Xerox. Первый стандарт Ethernet был опубликован консорциумом компаний Digital Equipment Company, Intel и Xerox (DIX) в 1980 году.

Меткалф хотел, чтобы Ethernet стал совместно используемым стандартом, преимуществами которого пользовались бы все желающие. Поэтому консорциум DIX сделал новый стандарт открытым, т.е. доступным любой компании. В те времена в компьютерной индустрии такое происходило нечасто. Первые аппаратные и программные продукты, разработанные с использованием стандарта Ethernet, поступили на рынок в начале 80-х годов XX в. В то время технология Ethernet позволяла передавать данные со скоростью 10 Мбит/с по толстому (диаметр примерно равен толщине мизинца) коаксиальному кабелю на расстояния до 2х км. Технология Ethernet сразу получила успех и признание.

Институт инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronic Engineers ‑ IEEE) является профессиональной организацией, определяющей сетевые стандарты. В 1985 году комитет стандартов IEEE по локальным и городским сетям опубликовал свои стандарты для сетей LAN. Стандарты IEEE для LAN технологий в настоящее время преобладают и являются наиболее известными стандартами локальных сетей во всем мире. Их названия начинаются с номера 802.

Основанный на технологии Ethernet стандарт LAN сетей получил название 802.3. Институт IEEE хотел обеспечить совместимость и гармоничное взаимодействие своих стандартов с эталонной моделью OSI международной организации ISO. Стандарт IEEE подразделяет канальный уровень модели OSI на два подуровня: управления доступом к среде передачи (Media Access Control MAC) и управления логическим каналом (Logical Link Control LLC).

В середине 80-х годов XX в. полосы пропускания Ethernet, равной 10 Мбит/с, была более чем достаточно для компьютеров того времени. Однако к началу 90-х годов персональные компьютеры стали работать значительно быстрее, и пользователи начали выражать неудовлетворение заторами в сети, возникавшими вследствие малой полосы пропускания Ethernet-среды сетей LAN. В 1995 г. институт IEEE объявил о создании нового стандарта Ethernet - 100 Мбит/с. Вслед за этим в 1998 -1999 гг. последовали стандарты Gigabit Ethernet (со скоростью передачи 1 миллиард битов в секунду). В июне 2002 года институт IEEE одобрил стандарты Ethernet 10 Гбит/с. Эти современные стандарты по-прежнему представляют собой модифицированную первоначальную технологию Ethernet (802.3).

Все новые Ethernet стандарты в своей основе совместимы с первоначальным стандартом Ethernet. Пакет технологии Ethernet (фрейм) может выйти с адаптера персонального компьютера со скоростью 10 Мбит/с, помещен маршрутизатором в оптоволоконный канал Ethernet 10 Гбит/с и в конечном итоге передан в адаптер Ethernet 100 Мбит/с. До тех пор, пока пакет не покидает сети Ethernet разных типов, он остается неизменным. Этим объясняется большой успех технологии Ethernet она легко допускает масштабирование сетей, построенных по этой технологии. Это означает, что полоса пропускания сети может быть неоднократно расширена без внесения изменений в базовую Ethernet технологию.

Все стандарты Ethernet 802.3 принадлежат к одному и тому же семейству. Между этими стандартами имеются различия, однако их значительно меньше, чем общих для них характеристик. Наличие таких общих характеристик, идущих от оригинальной технологии Ethernet, означает, что все протоколы семейства 802.3 совместимы друг с другом.