Технологія ETHERNET

Ethernet (езернет, від лат. aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD.

Ethernet — це найпоширеніший на сьогоднішній день стандарт локальних мереж. Загальна кількість мереж, які працюють по протоколі Ethernet у даний час, оцінюється в 5 мільйонів, а кількість комп'ютерів з встановленими мережними адаптерами Ethernet — у 50 мільйонів. Коли говорять Ethernet, то під цим звичайно розуміють кожний з варіантів цієї технології.

Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу. Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, Fast Ethernet — на швидкостях 100Мбіт/с, Gigabit Ethernet — на швидкостях 1000Мбіт/с, 10 Gigabit Ethernet — на швидкостях 10Гбіт/с. В кінці листопада 2006 року було прийняте рішення про початок розробок наступної версії стандарту з досягненням швидкості 100Гбіт/с (100 Gigabit Ethernet).

З самого початку Ethernet базувався на ідеї зв’язку комп’ютерів через єдиний коаксіальний кабель, який виконував роль транзитного середовища. Використовуваний метод був дещо схожим на методи радіопередач (хоча й з суттєвими відмінностями, наприклад, те, що в кабелі значно легше виявити колізію, ніж в радіоефірі). Загальний мережний кабель, через який велася передача, був дещо подібним на ефір, і з цієї аналогії походить назва Ethernet (англ. net – «мережа»).

З плином часу з відносно простої початкової специфікації Ethernet розвинувся у складну мережну технологію, яка зараз використовується у більшості комп’ютерних систем. Щоб зменшити ціну та полегшити управління та виявлення помилок в мережі, коаксіальний кабель згодом був замінений зв’язками типу «точка-точка», що з’єднувалися між собою концентраторами/комутаторами (хабами/світчами). Своїм комерційним успіхом технологія Ethernet завдячує появі стандарту з використанням кабелю типу «вита пара» в якості транзитного середовища.

На фізичному рівні станції Ethernet спілкуються між собою за допомогою передачі одна одній пакетів – невеликих блоків даних, які відправляються та доставляються індивідуально. Кожна Ethernet-станція має свою власну 48-бітну MAC-адресу, яка використовується як кінцевий пункт або джерело для кожного пакету. Мережні картки, як правило, не сприймають пакетів, що адресовані іншим Ethernet-станціям. Унікальна МАС-адреса є записаною в контролер кожної мережної карти.

Незважаючи на серйозні зміни від 5-Мбітного товстого коаксіалу до 1-Гбітного оптоволоконного зв'язку типу «точка-точка», різні варіанти Ethernet на найнижчому рівні є майже однаковими з точки зору програміста і можуть бути легко з’єднані між собою за допомогою дешевого обладнання. Це є можливим, оскільки формат кадру лишається незмінним, не дивлячись на різні процедури доступу до мережі.

Технологія DOCSIS

DOCSIS (англ. Data Over Cable Service Interface Specifications — Специфікація інтерфейсу служби перелачі даних по кабелю) — стандарт передачі даних по телевізійному кабелю.

У 1998 р. на сесії робочої групи ITU в Женеві був схвалений основоположний стандарт J.112, що визначає методи передачі даних по мережах кабельного телебачення. Базуючись на основі стандартів ITU J.112 і J.83, консорціумом CableLabs, в співпраці з широким колом виробників устаткування, був розроблений єдиний міжнародний стандарт, відомий під назвою Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS).

Цей стандарт передбачає передачу даних абонентові у мережі кабельного телебачення з максимальною швидкістю до 42 Мбит/с. (при ширині смуги пропускання 6 Мгц і використанні багатопозиційної амплітудної модуляції 256 QAM) і отримання даних від абонента з швидкістю до 10,24 Мбит/с. Він покликаний змінити поширені раніше рішення на основі фірмових протоколів передачі даних і методів модуляції, несумісних один з одним, і повинен гарантувати сумісність апаратури різних виробників.

Прийняті ITU документи містять також три застосування, що враховують специфічні особливості американського, європейського і японського ринків послуг CATV і поширені в цих регіонах стандарти (NTSC, PAL, SECAM).

Стандарт DOCSIS 1.1 додатково передбачає наявність спеціальних механізмів, що поліпшуючих підтримку IP-телефонії, зменшують затримки при передачі мови (наприклад, механізми фрагментації і збірки великих пакетів, організації віртуальних каналів і завдання пріоритетів).

DOCSIS має пряму підтримку протоколу IP з нефіксованою довжиною пакетів, на відміну від DVR-RC, який використовує АТМ Cell transport для передачі IP пакетів (тобто, IP пакет спочатку переводиться у формат АТМ, який потім передається по кабелю; на іншій стороні проводиться зворотний процес). Фіксирований розмір АТМ пакетів не дозволяє працювати таким службам, як Voice over IP (передача голосової і відеоінформації) — недолік, якого позбавлений DOCSIS. До того ж, більшість IP пакетів трохи більше АТМ пакетів, тому для передачі одного IP пакету доводиться використовувати два АТМ пакети, що призводить до втрат в 30-50%, чим і обумовлена менша ефективність і продуктивність цього стандарту.

Версії специфікації DOCSIS:

— DOCSIS 1.0
— DOCSIS 1.1
— DOCSIS 2.0 (версія, під якою працює наша мережа)
— DOCSIS 3.0
— EURODOCSIS