0 Pengertian Ethernet

Ethernet

     Sebuah konektor modular 8P8C (sering disebut RJ45) umum digunakan pada kucing 5 kabel dalam jaringan Ethernet
     Ethernet adalah keluarga teknologi jaringan komputer untuk jaringan area lokal (LAN). Ethernet komersial diperkenalkan pada tahun 1980 dan pada tahun 1985 sebagai standar IEEE 802.3. Ethernet telah digantikan bersaing kabel teknologi LAN.
     Standar Ethernet terdiri dari kabel beberapa varian sinyal dari lapisan OSI fisik digunakan dengan Ethernet. The 10BASE5 asli Ethernet menggunakan kabel coaxial sebagai media berbagi. Kemudian kabel koaksial digantikan oleh twisted pair dan link serat optik dalam hubungannya dengan hub atau switch. Data tingkat secara berkala meningkat dari 10 megabit per detik asli, sampai 100 gigabit per detik.
Sistem berkomunikasi melalui Ethernet membagi aliran data menjadi potongan-potongan yang lebih pendek disebut frame. Setiap frame berisi alamat sumber dan tujuan dan pengecekan error data sehingga data yang rusak dapat dideteksi dan dikirimkan kembali. Sesuai model OSI Ethernet menyediakan layanan sampai dengan dan termasuk lapisan data link.
Sejak rilis komersial, Ethernet telah mempertahankan gelar baik kompatibilitas. Fitur seperti alamat MAC 48-bit dan format frame Ethernet telah mempengaruhi protokol jaringan lainnya.

Sejarah

     Ethernet dikembangkan di Xerox PARC antara 1973 dan 1974. Hal ini terinspirasi oleh ALOHAnet, yang Robert Metcalfe telah dipelajari sebagai bagian dari disertasi PhD-nya.Ide ini pertama kali didokumentasikan dalam sebuah memo yang Metcalfe menulis di 22 Mei 1973 .Pada tahun 1975, Xerox mengajukan aplikasi paten daftar Metcalfe, David Boggs, Chuck Thacker dan Butler Lampson sebagai penemu. Pada tahun 1976, setelah sistem ini dikerahkan di PARC, Metcalfe dan Boggs menerbitkan kertas mani . [catatan
Metcalfe meninggalkan Xerox pada bulan Juni 1979 untuk membentuk 3Com. Ia yakin Digital Equipment Corporation (DEC), Intel, dan Xerox bekerja sama untuk mempromosikan Ethernet sebagai standar. Yang disebut "DIX" standar, untuk "Digital / Intel / Xerox" ditentukan 10 Mbit / s Ethernet, dengan 48-bit alamat tujuan dan sumber dan 16-bit global yang Ethertype-jenis lapangan. Ia diterbitkan pada 30 September 1980 sebagai "The Ethernet, A Local Area Network Data Link Layer dan Spesifikasi Physical Layer.". Versi 2 diterbitkan pada bulan November, 1982 dan mendefinisikan apa yang telah menjadi dikenal sebagai Ethernet II . Upaya standarisasi formal berlangsung pada waktu yang sama.
Ethernet awalnya bersaing dengan dua sistem yang sebagian besar proprietary, Token Ring dan Token Bus. Karena Ethernet mampu beradaptasi dengan realitas pasar dan beralih ke kabel twisted murah dan di mana-mana bengkok, protokol-protokol proprietary segera menemukan diri mereka bersaing di pasar dibanjiri oleh produk Ethernet dan pada akhir tahun 1980-an, Ethernet jelas teknologi jaringan yang dominan.Dalam prosesnya, 3Com menjadi sebuah perusahaan besar. 3com dikirim pertama 10 Mbit / s Ethernet 3C100 transceiver pada bulan Maret 1981, dan tahun yang mulai menjual adaptor untuk PDP-11s dan VAXes, serta Multibus berbasis Intel dan Sun Microsystems komputer ini diikuti dengan cepat oleh. DEC Unibus ke Ethernet adaptor, yang Desember dijual dan digunakan secara internal untuk membangun jaringan sendiri perusahaan, yang mencapai lebih dari 10.000 node dengan 1986, menjadikannya salah satu jaringan komputer terbesar di dunia pada waktu itu. Sebuah kartu adapter Ethernet untuk IBM PC dirilis pada tahun 1982 dan pada tahun 1985, 3Com telah menjual 100.000.
Sejak itu teknologi Ethernet telah berkembang untuk memenuhi bandwidth baru dan persyaratan pasar. Selain komputer, Ethernet sekarang digunakan untuk menghubungkan peralatan dan perangkat pribadi lainnya . Hal ini digunakan dalam aplikasi industri dan dengan cepat menggantikan warisan transmisi data sistem jaringan telekomunikasi dunia Pada tahun 2010., pasar untuk Ethernet tetap sebesar lebih dari $ 16 miliar per tahun.

Standarisasi

     Pada bulan Februari 1980, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) memulai proyek 802 untuk standarisasi jaringan area lokal (LAN). 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 Bus CSMA / CD, Token Ring (didukung oleh IBM) dan Token (dipilih dan untuk selanjutnya didukung oleh General Motors) juga dianggap sebagai kandidat untuk standar LAN. Proposal Bersaing dan minat luas dalam inisiatif menyebabkan perselisihan yang kuat di mana teknologi untuk standarisasi. Pada Desember 1980, kelompok itu dibagi menjadi tiga subkelompok, dan standarisasi berlangsung secara terpisah untuk setiap proposal.
Penundaan dalam proses standar ditempatkan pada risiko pengenalan pasar Xerox Bintang workstation dan 3Com Ethernet LAN produk. 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 aliansi di pasar perkantoran muncul komunikasi, termasuk dukungan Siemens 'untuk standardisasi internasional Ethernet (10 April, 1981). Ingrid Fromm, perwakilan Siemens IEEE 802, cepat mencapai dukungan yang lebih luas untuk Ethernet IEEE luar oleh pembentukan Kelompok bersaing Tugas "Jaringan Lokal" dalam tubuh standar Eropa ECMA TC24. Pada awal Maret 1982 ECMA TC24 dengan anggota perusahaan yang mencapai kesepakatan mengenai standar untuk CSMA / CD didasarkan pada IEEE 802 rancangan 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 CSMA / CD standar telah disetujui pada bulan Desember 1982. IEEE menerbitkan standar 802.3 sebagai draft pada tahun 1983 dan sebagai standar pada tahun 1985.
Persetujuan Ethernet di tingkat internasional yang diraih oleh tindakan, mirip lintas-partisan dengan Fromm sebagai perwira penghubung bekerja untuk mengintegrasikan International Electrotechnical Commission, TC83 dan Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) TC97SC6, dan ISO / standar IEEE 802/3 adalah disetujui pada tahun 1984. [rujukan?]

Evolusi

      Ethernet berkembang untuk memasukkan bandwidth yang lebih tinggi, metode peningkatan akses kontrol media, dan media fisik yang berbeda. Kabel koaksial diganti dengan titik-to-point dihubungkan dengan repeater atau switch Ethernet untuk mengurangi biaya instalasi, meningkatkan kehandalan, dan meningkatkan manajemen dan pemecahan masalah. Banyak varian Ethernet tetap digunakan umum.
Stasiun ethernet berkomunikasi dengan saling mengirim paket data lain: blok data individual yang dikirim dan disampaikan. Seperti dengan lainnya IEEE 802 LAN, setiap stasiun Ethernet diberikan alamat 48-bit MAC. Alamat-alamat MAC yang digunakan untuk menentukan baik tujuan dan sumber dari 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 global yang unik. Sebuah medan Ethertype di setiap frame yang digunakan oleh sistem operasi pada stasiun penerima untuk memilih modul protokol yang sesuai (yaitu modul protokol Internet). Frame Ethernet dikatakan mengidentifikasi diri, karena tipe frame. 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 frame, dan dapat dengan mudah saling berhubungan melalui bridging.
Karena di mana-mana Ethernet, biaya 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.

Media bersama

     Ethernet pada awalnya didasarkan pada gagasan komputer berkomunikasi melalui kabel koaksial bersama bertindak sebagai media transmisi siaran. Metode yang digunakan adalah mirip dengan yang digunakan dalam sistem radio, 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.
Kabel koaksial bersama Ethernet asli (media bersama) melintasi sebuah gedung atau kampus untuk setiap mesin terpasang. Sebuah skema yang dikenal sebagai pembawa akses akal berganda dengan deteksi tumbukan (CSMA / CD) diatur cara komputer bersama saluran. Skema ini lebih sederhana daripada cincin token bersaing atau teknologi bus token. Komputer yang terhubung ke Interface Satuan Attachment (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 pada kawat dalam satu tempat, atau konektor yang buruk tunggal, bisa membuat segmen Ethernet keseluruhan tidak dapat digunakan.
Melalui paruh pertama tahun 1980-an, 10BASE5 implementasi Ethernet menggunakan kabel coaxial 0,375 inci (9,5 mm) diameter, kemudian disebut "Ethernet tebal" atau "thicknet". Penggantinya, 10BASE2, yang disebut "Ethernet tipis" atau "thinnet", menggunakan kabel yang mirip dengan kabel televisi kabel era. Penekanannya adalah untuk membuat instalasi kabel lebih mudah dan lebih murah.
Karena semua komunikasi terjadi pada kabel yang sama, setiap informasi yang dikirim oleh satu komputer yang diterima oleh semua, bahkan jika informasi yang ditujukan untuk hanya satu tujuan. The interrupts antarmuka jaringan kartu CPU hanya ketika paket berlaku diterima:. The Kartu mengabaikan informasi yang tidak ditujukan untuk itu. Penggunaan kabel tunggal juga berarti bahwa bandwidth dibagi, sehingga, misalnya, bandwidth yang tersedia untuk masing-masing perangkat dibelah dua ketika dua stasiun secara bersamaan aktif.
Tabrakan korup data yang ditransmisikan dan memerlukan stasiun untuk mentransmisikan data kembali. Data hilang dan retransmisi mengurangi throughput. Dalam kasus terburuk di mana host aktif beberapa terhubung dengan kabel panjang upaya maksimum yang diperbolehkan untuk mengirimkan frame singkat banyak, tabrakan yang berlebihan dapat mengurangi throughput secara dramatis. Namun, sebuah laporan Xerox pada tahun 1980 mempelajari kinerja instalasi Ethernet yang ada di bawah kedua normal dan artifisial yang dihasilkan beban berat. Laporan tersebut mengklaim bahwa throughput 98% di LAN diamati. Hal ini berbeda dengan LAN melewati token (token ring, bus token), yang semuanya menderita degradasi throughput yang karena setiap node baru datang ke LAN, karena tanda menunggu. Laporan ini kontroversial, karena pemodelan menunjukkan bahwa tabrakan berbasis jaringan menjadi tidak stabil di bawah beban serendah 40% dari kapasitas nominal. Banyak peneliti awal gagal untuk memahami seluk-beluk dari CSMA / CD protokol dan betapa pentingnya adalah untuk mendapatkan rincian yang tepat, dan benar-benar pemodelan jaringan yang agak berbeda (biasanya tidak sebagus Ethernet nyata).

Repeater dan hub

     Sebuah 1990 kartu antarmuka jaringan yang mendukung baik berbasis kabel koaksial 10BASE2 (BNC konektor, kiri) dan twisted pair berbasis 10BASE-T (8P8C konektor, kanan)
Artikel utama: Ethernet hub
Untuk degradasi sinyal dan alasan waktu, koaksial Ethernet segmen memiliki ukuran terbatas. Jaringan agak lebih besar dapat dibangun dengan menggunakan repeater Ethernet. Repeater awal hanya memiliki dua port, memungkinkan, paling banyak, dua kali lipat dari ukuran jaringan. Sekali repeater dengan lebih dari dua port menjadi tersedia, itu mungkin untuk kawat jaringan dalam topologi bintang. Percobaan awal dengan bintang topologi (disebut "Fibernet") menggunakan serat optik yang diterbitkan oleh 1978.
Bersama kabel Ethernet selalu sulit untuk menginstal di kantor karena topologi bus yang berada dalam konflik dengan topologi star kabel rencana dirancang ke dalam bangunan untuk telepon. Memodifikasi Ethernet agar sesuai dengan telepon pair kabel pair sudah terpasang pada bangunan komersial memberikan kesempatan lain untuk biaya yang lebih rendah, memperluas dasar terinstal, dan desain memanfaatkan bangunan, dan, dengan demikian, twisted-pair Ethernet adalah pengembangan logis berikutnya pada pertengahan 1980-an.
Ethernet pada unshielded twisted-pair kabel (UTP) dimulai dengan StarLAN pada 1 Mbit / s pada pertengahan 1980-an. Pada tahun 1987 Sinoptik memperkenalkan twisted-pair Ethernet pertama di 10 Mbit / s dalam topologi star-kabel kabel dengan hub pusat, kemudian disebut LattisNet ini berkembang menjadi 10BASE-T, yang dirancang untuk point-to-point saja, dan penghentian semua dibangun ke dalam perangkat. Hal ini berubah repeater dari perangkat yang digunakan spesialis di pusat jaringan besar untuk perangkat yang setiap jaringan pair-pair berbasis dengan lebih dari dua mesin harus menggunakan. Struktur pohon yang dihasilkan dari jaringan Ethernet ini dibuat lebih mudah untuk mempertahankan dengan mencegah kesalahan sebagian dengan satu rekan atau kabel yang terkait dari mempengaruhi perangkat lain di jaringan.
Meskipun topologi bintang fisik dan adanya saluran mengirim dan menerima terpisah di twisted pair dan media fiber, repeater berbasis Ethernet jaringan masih menggunakan half-duplex dan CSMA / CD, dengan hanya aktivitas minimal oleh repeater, terutama sinyal Penegakan Tabrakan, dalam berurusan dengan tabrakan paket. Setiap paket dikirim ke setiap port pada repeater, sehingga bandwidth dan masalah keamanan tidak ditangani. Throughput total repeater terbatas dengan yang satu link, dan semua link harus beroperasi pada kecepatan yang sama.

Menjembatani dan switching

Ethernet switch dan Bridging (networking)
Sementara repeater bisa mengisolasi beberapa aspek dari segmen Ethernet, seperti breakages kabel, mereka masih diteruskan semua lalu lintas ke semua perangkat Ethernet. Hal ini menciptakan batas praktis tentang berapa banyak mesin bisa berkomunikasi pada jaringan Ethernet. Seluruh jaringan adalah satu domain tabrakan, dan semua host harus dapat mendeteksi tabrakan manapun pada jaringan. Ini membatasi jumlah repeater antara node terjauh. Segmen bergabung dengan repeater harus beroperasi semua pada kecepatan yang sama, membuat bertahap-in upgrade mustahil.
Untuk mengatasi masalah ini, menjembatani diciptakan untuk berkomunikasi pada lapisan data link sementara mengisolasi lapisan fisik. Dengan bridging, hanya well-formed Ethernet paket yang akan diteruskan dari satu segmen Ethernet yang lain, tabrakan paket dan kesalahan yang terisolasi. Sebelum belajar perangkat jaringan di segmen yang berbeda, Ethernet jembatan (dan switch) bekerja agak seperti repeater Ethernet, melewati semua lalu lintas antara segmen. Setelah jembatan belajar alamat yang terkait dengan masing-masing port, ke depan lalu lintas jaringan hanya untuk segmen yang diperlukan, meningkatkan kinerja secara keseluruhan. Lalu lintas siaran masih diteruskan ke semua segmen jaringan. Jembatan juga mengatasi batas-batas pada segmen total antara dua host dan memungkinkan pencampuran kecepatan, yang keduanya penting untuk penyebaran Fast Ethernet.
Pada tahun 1989, jaringan tersebut Kalpana perusahaan memperkenalkan EtherSwitch mereka, switch Ethernet pertama ini bekerja agak berbeda dari sebuah jembatan Ethernet, di mana hanya header dari paket yang masuk akan diperiksa sebelum itu baik terjatuh atau diteruskan ke segmen lain . Ini sangat mengurangi latency forwarding dan beban pengolahan pada perangkat jaringan. Salah satu kelemahan dari metode ini cut-through beralih adalah bahwa paket yang telah rusak masih akan disebarkan melalui jaringan, sehingga stasiun mengoceh bisa terus mengganggu seluruh jaringan. Obat ini adalah untuk akhirnya kembali ke toko asli dan pendekatan maju dari bridging, di mana paket akan dibaca ke dalam buffer pada saklar secara keseluruhan, diverifikasi terhadap checksum dan kemudian diteruskan, tetapi menggunakan lebih kuat aplikasi-spesifik terpadu sirkuit. Oleh karena itu, menjembatani kemudian dilakukan di hardware, yang memungkinkan paket yang akan diteruskan pada kecepatan kawat penuh.
Ketika twisted pair atau serat segmen link digunakan dan akhir tidak terhubung ke repeater, full-duplex Ethernet menjadi mungkin selama segmen tersebut. Dalam modus full-duplex, kedua perangkat dapat mengirim dan menerima ke dan dari satu sama lain pada saat yang sama, dan tidak ada collision domain. Ini menggandakan bandwidth agregat link dan kadang-kadang diiklankan sebagai ganda kecepatan link (misalnya, 200 Mbit / s). Penghapusan domain collision untuk koneksi ini juga berarti bahwa bandwidth semua link yang dapat digunakan oleh kedua perangkat pada segmen dan panjang segmen tidak dibatasi oleh kebutuhan untuk deteksi tabrakan yang benar.
Karena paket biasanya dikirim hanya ke port mereka dimaksudkan untuk, lalu lintas pada Ethernet switched kurang umum daripada bersama-media Ethernet. Meskipun demikian, Ethernet diaktifkan tetap harus dianggap sebagai teknologi jaringan yang tidak aman, karena mudah untuk menumbangkan beralih sistem Ethernet dengan cara seperti spoofing ARP dan MAC banjir.
Keuntungan bandwidth, isolasi sedikit lebih baik dari perangkat dari satu sama lain, kemampuan untuk dengan mudah mencampur kecepatan yang berbeda dari perangkat dan penghapusan chaining batas melekat dalam non-switched Ethernet telah membuat beralih Ethernet teknologi jaringan yang dominan.

Jaringan Lanjutan


Sederhana switched jaringan Ethernet, sementara perbaikan besar atas repeater berbasis Ethernet, menderita titik tunggal kegagalan, serangan bahwa trik switch atau host dalam mengirim data ke mesin bahkan jika itu tidak dimaksudkan untuk itu, skalabilitas dan masalah keamanan yang berkaitan dengan siaran radiasi dan lalu lintas multicast, dan titik bandwidth yang tersedak di mana banyak lalu lintas dipaksa turun link tunggal.
Fitur jaringan canggih di switch dan router memerangi masalah ini melalui cara-cara termasuk rentang-pohon protokol untuk mempertahankan link aktif dari jaringan sebagai pohon sementara memungkinkan loop fisik untuk redundansi, keamanan pelabuhan dan fitur perlindungan seperti MAC mengunci dan menyiarkan radiasi penyaringan, virtual LAN untuk menjaga kelas yang berbeda dari pengguna yang terpisah saat menggunakan infrastruktur fisik yang sama, switching multilayer untuk rute antara kelas yang berbeda dan agregasi link untuk menambah bandwidth untuk link kelebihan beban dan untuk menyediakan beberapa ukuran redundansi.
IEEE 802.1aq (jalur terpendek bridging) termasuk penggunaan protokol routing link-state IS-IS untuk memungkinkan jaringan yang lebih besar dengan rute jalur terpendek antara perangkat. Pada 2012 itu dinyatakan oleh David Allan dan Nigel Bragg, dalam 802.1aq Desain Shortest Path Bridging dan Evolusi:. Perspektif Arsitek bahwa jalan terpendek bridging adalah salah satu perangkat yang paling signifikan dalam sejarah Ethernet.

Varietas Ethernet

Artikel utama: Ethernet lapisan fisik
Lapisan Ethernet fisik berevolusi selama rentang waktu yang cukup lama dan mencakup coaxial, twisted pair dan serat optik fisik media yang interface dan kecepatan dari 10 sampai 100 Mbit Gbit. Bentuk yang paling umum digunakan adalah 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T dan. Ketiganya menggunakan kabel twisted pair dan konektor 8P8C modular. Mereka berjalan pada 10 Mbit / s, 100 Mbit / s, dan 1 Gbit / s, masing-masing. Varian serat optik Ethernet menawarkan kinerja tinggi, isolasi listrik dan jarak (puluhan kilometer dengan beberapa versi). Secara umum, jaringan lunak stack protokol akan bekerja sama pada semua varietas.

Ethernet frame

Artikel utama: frame Ethernet
Sebuah paket data pada kawat disebut frame. Sebuah frame dimulai dengan basa-basi dan mulai bingkai pembatas, diikuti oleh header Ethernet menampilkan sumber dan tujuan alamat MAC. Bagian tengah frame terdiri dari data payload termasuk header untuk protokol lain (misalnya, Internet Protocol) dilakukan dalam bingkai. Bingkai berakhir dengan cek 32-bit redundansi siklik, yang digunakan untuk mendeteksi korupsi data dalam transit.

Autonegotiation

Autonegotiation adalah prosedur dimana dua perangkat yang terhubung memilih parameter transmisi yang umum, misalnya kecepatan dan modus duplex. Autonegotiation adalah fitur opsional pada pengenalan pertama 100BASE-TX, sementara itu juga kompatibel dengan 10BASE-T. Autonegotiation adalah wajib untuk 1000BASE-T.