イーサネットのしくみ

イーサネットのしくみ

イーサネットネットワーク内の各デバイスには、NIC（ネットワークインターフェイスコントローラー）として一般的に知られているイーサネットカードがあります。これらのデバイスは、 ノード 、そして彼らはを使用して互いに話します プロトコル 。ネットワークのコンテキストでは、プロトコルは接続されたデバイス間の通信の言語です。ノードは、ノードがショートメッセージとして送信する情報のチャンクであるフレームを介して通信します。 フレーム ノードが別のノードに送信している情報を伝達します。プロトコルが言語の場合、フレームは文です。イーサネットプロトコルは、フレームを構築するための一連のルールを指定し、各フレームには、フレームの送信者と受信者を識別するための宛先アドレスと送信元アドレスがあります。 2つのノードが同じアドレスを持つことはありません。デバイスは、イーサネットケーブルを介して相互に接続されています。イーサネットケーブルは、 中くらい 。

信号は、ケーブルを通過するときに減衰する傾向があります。ケーブルが長すぎると、一部の信号が失われることもあります。品質を維持するには、信号を増幅する必要があります。イーサネットネットワークでは、これらの増幅器はリピーターと呼ばれます。リピーター、または信号ブースターは、信号を増幅して再送信する電子デバイスです。これらのリピーターは、イーサネットネットワークに一定の間隔でインストールされます。

衝突信号

イーサネットネットワークの一般的な問題は、信号の衝突です。これは、2台以上のコンピューターが同時にデータを送信するときに発生します。 CSMA / CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）は、このネットワークのジレンマに効果的に対処します。と キャリアの意味 e、コンピュータは情報を送信する前にワイヤが使用されているかどうかをチェックします。これは多くのコンピュータが同じ接続を使用する場合に適用されます。 マルチアクセス 。ネットワーク内のデバイスが同時に情報を送信すると、この情報は衝突し、正常に送信されません。 衝突検出 ネットワーク内のデバイスが、他のデバイスが他のデバイスにも情報を送信したことを検出する機能です。これが発生すると、上記のデバイスはランダムな時間待機してから、情報の再送信を試みます。

イーサネットケーブル

イーサネットケーブルは、ネットワーク内のすべてのデバイスを結合します。現在利用可能なイーサネットケーブルには、ツイストペアケーブルと光ファイバーケーブルの2種類があります。使用するケーブルの種類によって、ネットワークのパフォーマンスが決まります。

ツイストペアケーブル

ツイストペアイーサネットケーブルは、銅線をペアでツイストし、プラスチックカバーに束ねたものです。ケーブルの端はRJ45コネクタでシールされています。ツイストペアケーブルは、イーサネットネットワークの開始以来存在しており、いくつかのカテゴリに従って分類されています。

イーサネットネットワークで使用された最初のケ​​ーブルは カテゴリー1 1970年代に広く使用されたケーブル。同軸ケーブルとも呼ばれるこのケーブルは、プラスチックのジャケットで包まれたツイスト電話線で構成されています。その後の反復では、頻度とパフォーマンスが改善されました。しかし、頻度と速度が大幅に飛躍したのは1995年のことでした。 カテゴリー5 ケーブルの周波数は100MHzを超え、速度は100Mbpsとはるかに高速です。カテゴリ5eまたは Cat 5e ケーブルが導入され、速度が1Gbpsになりました。 NS カテゴリー6 ケーブルは21世紀の初めに出てきました。 250MHzで動作するCat6ケーブルは、330フィートを超える1Gbpsでデータを配信でき、150フィートを超えると10Gbpsの速度で伝送できます。 Cat 6ケーブルには、干渉を減らすためのシールドもあります。強化されたCat6、 Cat 6A ケーブルは500MHzで動作し、330フィートで1Gbpsを供給します。カテゴリ7はケーブルラダーの次であり、600MHzのより高い周波数と、330フィートを超える10Gbpsの卓越したパフォーマンスを備えています。絶縁を強化するために、ワイヤの各ペアがシールドされ、別のシールドがワイヤの束全体を覆い、干渉をさらに低減します。 Cat7ケーブルは次のように拡張されました Cat 7A 、165フィートを超える40Gbpsの驚異的な速度で1GHzを伝送します。リストは長くなり、グループへの最新の追加で、 カテゴリー8 ケーブル、2GHzの最高周波数と40Gbpsの速度で動作します。 Cat7とCat8は主に、最高速度が要求されるサーバールームとデータセンターで使用されます。

光ファイバケーブル

今日、光ファイバーはネットワーキングの分野で脚光を浴びています。ガラス繊維で作られた光ファイバーは、従来の銅線よりもはるかに優れた性能を発揮します。光ファイバケーブルは、1000〜6000フィートの長距離で10Gbpsのデータを処理できます。これにより、信号ブースターが不要になります。光ファイバーは、電気ではなく光を運ぶため、銅ケーブルとは異なり、干渉の影響を受けません。したがって、信号は光ファイバーケーブルでより信頼性が高くなります。

イーサネットの利点

イーサネットは、無線通信の台頭にもかかわらず、今でも世界中で広く実装されています。時間の経過とともに開発された新しいテクノロジーにより、イーサネットはほとんどのネットワーク担当者のニーズ、特にスピードのニーズに応え続けています。イーサネットは、ワイヤレス対応のものよりも信頼性があります。データは薄い空気ではなくケーブルを通過するため、無線周波数やその他の信号による中断の可能性が低くなります。信頼性、効率、データセキュリティ、および高速化は、今日のネットワークスペースで現在も広く使用されているイーサネットネットワークの多くの利点のほんの一部です。