Технология Ethernet и коммутаторы

25.10.2024

Ethernet — технология для передачи данных в локальных сетях (LAN) через кабель. Она работает на канальном уровне (подуровни LLC и MAC) и физическом уровне модели OSI.

Классификация Ethernet

Ethernet делится по скорости передачи данных:

• Ethernet — 10 Мб/с

• Fast Ethernet — 100 Мб/с

• Gigabit Ethernet — 1 Гб/с

• 10G Ethernet — 10 Гб/с

• Современные варианты: 40GbE и 100GbE

Классический Ethernet

Ранее использовался коаксиальный кабель или концентраторы (hub), что вызывало проблемы:

• Коллизии — конфликты при одновременной передаче данных несколькими устройствами.

• Низкая безопасность и масштабируемость.

Коммутируемый Ethernet

Современная версия использует коммутаторы (switch):

• Соединение по схеме точка-точка, исключая коллизии.

• Коммутаторы заменили концентраторы, улучшив производительность.

Технология Ethernet

Уровни и компоненты:

• Физический уровень: работа через коаксиальный кабель, витую пару или оптоволокно.

• Канальный уровень: использует LLC и MAC подуровни для управления доступом.

MAC-адреса:

• Уникальные идентификаторы устройств в сети.

• Типы:

  • Индивидуальные (для одного устройства).

  • Групповые (для группы устройств).

  • Широковещательные (для всех устройств сети).

Коммутируемый Ethernet: Принципы работы

• Коммутатор хранит таблицы коммутации с информацией о портах и MAC-адресах устройств.

• Использует алгоритм обратного обучения для обновления таблиц.

• Применяет прозрачный мост, направляя кадры только к нужному получателю.

В отличие от концентратора, коммутатор отправляет данные только нужному устройству, что повышает эффективность работы сети.

Коммутаторы делают сеть более защищенной, так как данные не передаются всем устройствам сразу.