اترنت چیست؟

اترنت (Ethernet) یکی از متداول‌ترین تکنولوژی‌های شبکه است که برای اتصال دستگاه‌ها در شبکه‌های محلی (LAN) استفاده می‌شود. این فناوری که اولین بار در دهه 1970 معرفی شد؛ به عنوان استانداردی برای انتقال داده‌ها با سرعت بالا و قابلیت اطمینان بالا در شبکه‌های کابلی و بی‌سیم شناخته می‌شود.

اترنت از پروتکل‌های مختلفی مانند TCP/IP پشتیبانی می‌کند و به عنوان ستون فقرات بسیاری از شبکه‌های کامپیوتری مدرن عمل می‌کند. با استفاده از کابل‌های مسی یا فیبر نوری، اترنت می‌تواند ارتباطات پایدار و سریع را در محیط‌های خانگی، تجاری و صنعتی فراهم کند.

فهرست:

• اترنت چیست؟
• انواع اترنت
• چه دستگاه‌هایی به اترنت وصل می‌شوند؟
• اترنت بهتر است یا اینترنت؟
• مقایسه اترنت و اینترنت
• انواع کابل های فیزیکی اترنت
• مزیت های استفاده از اترنت
• معایب استفاده از اترنت
• جمع بندی

اترنت چیست؟

اترنت چیست؟ اترنت (Ethernet) یکی از اصلی‌ترین فناوری‌های شبکه است که برای اتصال دستگاه‌ها در شبکه‌های محلی (LAN) استفاده می‌شود. این فناوری که در دهه 1970 توسط شرکت Xerox توسعه یافت و بعداً توسط DEC و Intel استاندارد شد. اترنت اکنون به عنوان استانداردی برای انتقال داده‌ها با سرعت بالا و قابلیت اطمینان بالا شناخته می‌شود.

اترنت از پروتکل‌های مختلفی مانند TCP/IP پشتیبانی می‌کند و به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهد که داده‌ها را در یک شبکه مشترک با استفاده از کابل‌های مسی یا فیبر نوری به اشتراک بگذارند. با گذشت زمان، استانداردهای اترنت بهبود یافته و سرعت‌های انتقال داده از 10 مگابیت بر ثانیه به 100 گیگابیت بر ثانیه و حتی بیشتر افزایش یافته است.

بیشتر بدانید: اکسترانت چیست؟

تاریخچه شبکه اترنت

اترنت یکی از پرکاربردترین فناوری‌های شبکه‌های محلی (LAN) در جهان است که برای اولین بار توسط باب متکالف و دیوید بوگز در دهه ۱۹۷۰ در مرکز تحقیقات شرکت زیراکس (Xerox PARC) توسعه یافت. متکالف در سال ۱۹۷۳ اصول اولیه شبکه اترنت را طراحی کرد و با کمک بوگز، در سال ۱۹۷۶ اولین مقاله علمی در مورد اترنت را منتشر کردند. اترنت به عنوان یک پروتکل ارتباطی مبتنی بر کابل کواکسیال شروع به کار کرد که قادر به انتقال داده‌ها با سرعت ۲.۹۴ مگابیت در ثانیه بود. در سال ۱۹۸۰، مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد اترنت را به عنوان IEEE 802.3 به تصویب رساند، که اساس شبکه‌های محلی مدرن را تشکیل داد.

در طول سال‌ها، اترنت به طور قابل توجهی تکامل یافت و سرعت‌ها و قابلیت‌های بیشتری به آن افزوده شد. در دهه ۱۹۹۰، با معرفی اترنت سریع (Fast Ethernet) با سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه و اترنت گیگابیتی (Gigabit Ethernet) با سرعت ۱ گیگابیت در ثانیه، کاربرد آن به صورت گسترده‌تری در شبکه‌های تجاری و خانگی افزایش یافت. این پیشرفت‌ها باعث شد تا اترنت به عنوان استاندارد اصلی برای اتصال دستگاه‌ها در شبکه‌های کامپیوتری باقی بماند. امروزه، اترنت با سرعت‌های چند گیگابیتی و حتی ترابیتی نیز موجود است و همچنان به عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در زیرساخت‌های شبکه‌ای مدرن به شمار می‌آید.

پیشنهاد مطالعه: آشنایی با ابزارهای تحلیل شبکه

انواع اترنت

انواع اترنت مدل‌های مختلفی است که هر یک برای کاربردهای خاص و محیط‌های متفاوت طراحی شده‌اند. از جمله این انواع می‌توان به اترنت سریع (Fast Ethernet) با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه، گیگابیت اترنت (Gigabit Ethernet) با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه و اترنت 10 گیگابیت (10 Gigabit Ethernet) اشاره کرد که برای شبکه‌های بزرگ و مراکز داده استفاده می‌شود.

همچنین اترنت بر بستر فیبر نوری (Fiber Ethernet) که برای فواصل طولانی و پهنای باند بالا مناسب است و اترنت صنعتی (Industrial Ethernet) که در محیط‌های صنعتی با شرایط سخت کاربرد دارد؛ از دیگر انواع مهم اترنت هستند. هر یک از این انواع با توجه به نیازهای شبکه و محیط استفاده، قابلیت‌ها و ویژگی‌های خاص خود را دارند.

برای خرید تجهیزات سرور از برند hp با مشاورین ما تماس بگیرید تا محصول مورد نظر خود را با بهترین قیمت و کیفیت سفارش دهید.

شبکه‌های اترنت به مرور زمان تکامل یافته‌اند و انواع مختلفی از آن‌ها با سرعت‌ها و قابلیت‌های متنوعی ایجاد شده‌اند. برخی از انواع اصلی شبکه اترنت عبارتند از:

1. اترنت اصلی (Ethernet):

   • این نسخه اولیه اترنت با استفاده از کابل‌های کواکسیال با سرعت 10 مگابیت در ثانیه کار می‌کرد. اترنت اصلی بیشتر در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ مورد استفاده قرار می‌گرفت و نقطه شروع فناوری اترنت بود.

2. اترنت سریع (Fast Ethernet):

   • اترنت سریع با سرعت 100 مگابیت در ثانیه معرفی شد. این نسخه از اترنت، بهبود چشمگیری نسبت به اترنت اصلی داشت و با استفاده از کابل‌های زوج به‌هم تابیده (Twisted Pair) و فیبر نوری، انتقال داده‌ها را با سرعت بیشتری امکان‌پذیر کرد.

3. اترنت گیگابیتی (Gigabit Ethernet):

   • اترنت گیگابیتی با سرعت 1 گیگابیت در ثانیه به بازار آمد. این نوع اترنت به ویژه در شبکه‌های محلی پرظرفیت و پرسرعت مورد استفاده قرار گرفت و از کابل‌های زوج به‌هم تابیده (Cat 5e و بالاتر) و فیبر نوری استفاده می‌کند.

4. اترنت 10 گیگابیتی (10 Gigabit Ethernet):

   • اترنت 10 گیگابیتی با سرعت 10 گیگابیت در ثانیه ارائه شد و عمدتاً در مراکز داده، شبکه‌های صنعتی و برنامه‌های کاربردی که نیاز به پهنای باند بسیار بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع اترنت عمدتاً از فیبر نوری و کابل‌های زوج به‌هم تابیده (Cat 6a و بالاتر) استفاده می‌کند.

5. اترنت 40 و 100 گیگابیتی (40G and 100G Ethernet):

   • اترنت 40 گیگابیتی و 100 گیگابیتی برای کاربردهای بسیار پرظرفیت و شبکه‌های بزرگتر و پیچیده‌تر طراحی شده‌اند. این نوع اترنت‌ها بیشتر در مراکز داده و شبکه‌های سرویس‌دهندگان اینترنت استفاده می‌شوند و عمدتاً از فیبر نوری بهره می‌برند.

6. اترنت 400 گیگابیتی (400G Ethernet):

   • اترنت 400 گیگابیتی یکی از جدیدترین انواع اترنت است که برای برآورده کردن نیازهای رو به رشد پهنای باند در شبکه‌های بزرگ و مراکز داده مدرن طراحی شده است. این فناوری از فیبر نوری استفاده می‌کند و هنوز در مراحل اولیه پذیرش و استفاده گسترده است.

7. اترنت پایانه به پایانه (Ethernet over Copper and Ethernet over Fiber):

   • این نوع اترنت شامل انتقال داده‌ها از طریق کابل‌های مسی (مانند Cat 5e, Cat 6, Cat 6a) و فیبر نوری است. هر یک از این انواع بسته به نیاز و محیط شبکه، مزایا و معایب خاص خود را دارند.

بیشتر بدانید: آشنایی با انواع حملات شبکه‌ای

چه دستگاه‌هایی به اترنت وصل می‌شوند؟

چه دستگاه‌هایی به اترنت وصل می‌شوند؟ بسیاری از دستگاه‌ها در شبکه‌های کامپیوتری می‌توانند به اترنت وصل شوند تا از ارتباط سریع و پایدار بهره‌مند شوند. این دستگاه‌ها شامل کامپیوترهای شخصی، لپ‌تاپ‌ها، سرورها، پرینترها، روترها، سوئیچ‌ها و مودم‌ها هستند.

علاوه بر این، دستگاه‌های هوشمند مانند تلویزیون‌های هوشمند، کنسول‌های بازی، دوربین‌های امنیتی و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) نیز معمولاً از اتصالات اترنت برای بهبود پایداری و سرعت اتصال استفاده می‌کنند. اترنت به عنوان یک فناوری شبکه با کارایی بالا، قابلیت اطمینان و امنیت را برای این دستگاه‌ها فراهم می‌کند و به آن‌ها امکان می‌دهد که به طور مؤثر در یک شبکه مشترک با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

پیشنهاد مطالعه: روتر (Router) چیست؟ انواع روتر و ویژگی آنها

فریم اترنت چیست؟

فریم اترنت یک بسته داده است که برای انتقال اطلاعات در شبکه‌های اترنت استفاده می‌شود. فریم اترنت شامل چند بخش اصلی است: پیش‌سرباره (Preamble)، آدرس‌های مقصد و مبدا، نوع/طول، داده و چک‌سوم (Checksum). پیش‌سرباره شامل یک توالی از بیت‌ها است که برای هماهنگی و هم‌زمان‌سازی بین فرستنده و گیرنده به کار می‌رود.

آدرس‌های مقصد و مبدا نشان‌دهنده آدرس‌های MAC دستگاه‌های گیرنده و فرستنده هستند. بخش نوع/طول مشخص می‌کند که فریم اترنت چه نوع پروتکلی را حمل می‌کند یا طول داده درون فریم چقدر است. داده‌ها شامل اطلاعات واقعی است که باید منتقل شود و در نهایت چک‌سوم برای بررسی صحت داده‌های منتقل شده استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که فریم در طول انتقال دچار خطا نشده است.

فریم‌های اترنت نقش بسیار مهمی در عملکرد شبکه‌های اترنت دارند، زیرا آن‌ها وظیفه حمل و نقل داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف را بر عهده دارند. ساختار استاندارد فریم اترنت توسط استاندارد IEEE 802.3 تعریف شده است و این استاندارد تضمین می‌کند که دستگاه‌های مختلف از سازندگان مختلف بتوانند به طور صحیح با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. فریم‌های اترنت همچنین شامل فیلدهایی برای کنترل جریان و اولویت‌بندی ترافیک می‌شوند که می‌تواند به بهبود عملکرد و کارایی شبکه کمک کند. به طور کلی، فریم اترنت یک جزء کلیدی در معماری شبکه‌های اترنت است که به انتقال موثر و قابل اعتماد داده‌ها در سراسر شبکه کمک می‌کند.

برای آشنایی با ARP کلیک کنید.

اترنت بهتر است یا اینترنت؟

اترنت بهتر است یا اینترنت؟ اترنت و اینترنت دو مفهوم مختلف در دنیای شبکه و ارتباطات هستند که هر یک کاربردها و مزایای خاص خود را دارند. اترنت یک فناوری شبکه محلی (LAN) است که برای اتصال دستگاه‌ها در یک محیط محدود مانند خانه یا دفتر استفاده می‌شود و امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا و قابلیت اطمینان را فراهم می‌کند.

در مقابل، اینترنت یک شبکه جهانی است که میلیون‌ها شبکه محلی و دستگاه‌های مختلف را به هم متصل می‌کند و امکان دسترسی به اطلاعات و خدمات آنلاین در سراسر جهان را فراهم می‌سازد. بنابراین، انتخاب بین اترنت و اینترنت به نیازها و محیط کاربرد بستگی دارد؛ اترنت برای ارتباطات داخلی سریع و پایدار، مناسب است؛ در حالی که اینترنت برای دسترسی به اطلاعات و ارتباطات جهانی ضروری است.

برای آشنایی با انواع پروتکل شبکه کلیک کنید.

مقایسه اترنت و اینترنت

این جدول تفاوت‌های کلیدی بین اترنت و اینترنت را نشان می‌دهد و به شما کمک می‌کند تا بر اساس نیازهای خود، گزینه مناسب را انتخاب کنید.

انواع کابل‌های فیزیکی اترنت

اترنت از انواع مختلفی از کابل‌های فیزیکی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که هر یک دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. مهم‌ترین انواع کابل‌های اترنت عبارتند از:

• کابل‌های CAT5 و CAT5e: این کابل‌ها از پرکاربردترین انواع کابل‌های اترنت هستند که برای انتقال داده‌ها با سرعت‌های 10/100 مگابیت بر ثانیه (CAT5) و 1000 مگابیت بر ثانیه (CAT5e) استفاده می‌شوند. کابل‌های CAT5e بهبودهایی نسبت به CAT5 دارند که موجب کاهش تداخلات الکترومغناطیسی می‌شود.
• کابل‌های CAT6 و CAT6a: این کابل‌ها برای انتقال داده‌ها با سرعت‌های بالاتر و پهنای باند بیشتر طراحی شده‌اند. کابل‌های CAT6 می‌توانند داده‌ها را با سرعت‌های تا 10 گیگابیت بر ثانیه در فواصل کوتاه انتقال دهند؛ در حالی که CAT6a می‌تواند این سرعت را در فواصل بیشتری حفظ کند.

همچنین کابل‌های جدیدتری مانند CAT7 و CAT8 نیز وجود دارند که برای کاربردهای پیشرفته‌تر و نیازهای پهنای باند بالا طراحی شده‌اند. کابل‌های CAT7 قادر به انتقال داده‌ها با سرعت‌های تا 10 گیگابیت بر ثانیه در فواصل تا 100 متر هستند؛ در حالی که کابل‌های CAT8 می‌توانند سرعت‌های تا 40 گیگابیت بر ثانیه را در فاصله‌های کوتاه‌تر پشتیبانی کنند.

بیشتر بدانید: پروکسی (Proxy) سرور چیست؟

مزیت‌های استفاده از اترنت

استفاده از اترنت در شبکه‌های محلی (LAN) دارای مزایای متعددی است که آن را به یکی از محبوب‌ترین فناوری‌های شبکه تبدیل کرده است؛ در اینجا چند نمونه از مزایای استفاده از اترنت را آورده‌ایم. علاوه بر این، اترنت قابلیت گسترش و توسعه آسان دارد و می‌توان به راحتی دستگاه‌های جدید را به شبکه اضافه کرد. این ویژگی باعث می‌شود که شبکه‌های اترنت به سادگی با نیازهای در حال تغییر کاربران سازگار شوند.

• سرعت بالا و پایداری: اترنت امکان انتقال داده‌ها با سرعت‌های بالا و بدون وقفه را فراهم می‌کند. این ویژگی به خصوص در کاربردهایی که نیاز به پهنای باند بالا دارند؛ مانند بازی‌های آنلاین و انتقال فایل‌های بزرگ، بسیار مهم است.
• قابلیت اطمینان: ارتباطات اترنت به دلیل استفاده از کابل‌های فیزیکی، کمتر در معرض تداخلات و قطعی‌های ناگهانی قرار می‌گیرند. این امر موجب می‌شود که ارتباطات شبکه پایدارتر و قابل اعتمادتر باشند.
• امنیت: شبکه‌های اترنت به دلیل استفاده از کابل‌های فیزیکی و قابلیت کنترل دسترسی‌ها، امنیت بالاتری نسبت به شبکه‌های بی‌سیم دارند. این امنیت به ویژه در محیط‌های تجاری و صنعتی که اطلاعات حساس منتقل می‌شود؛ اهمیت دارد.

پیشنهاد مطالعه: سرور FTP چیست؟ و مزایای آن

معایب استفاده از اترنت

با وجود مزایای فراوان، استفاده از اترنت نیز دارای معایبی است که باید در نظر گرفته شود:

• محدودیت‌های فیزیکی: کابل‌های اترنت نیاز به نصب فیزیکی دارند که می‌تواند هزینه‌بر و زمان‌بر باشد. همچنین، در محیط‌هایی که نیاز به جابجایی و انعطاف‌پذیری دارند؛ استفاده از کابل‌های فیزیکی می‌تواند محدودیت‌هایی ایجاد کند.
• مسافت محدود: هر چند کابل‌های اترنت می‌توانند داده‌ها را با سرعت‌های بالا منتقل کنند؛ اما مسافت انتقال داده‌ها محدود است. برای مثال، کابل‌های CAT6 می‌توانند داده‌ها را تا حداکثر 100 متر منتقل کنند. برای فواصل بیشتر نیاز به استفاده از تجهیزات اضافی مانند سوئیچ‌ها و تکرارکننده‌ها است.

همچنین، در شبکه‌های بزرگ که تعداد زیادی دستگاه به هم متصل هستند، حجم زیاد کابل‌های اترنت می‌تواند مدیریت و سازماندهی شبکه را دشوار کند. این مسئله به خصوص در مراکز داده و محیط‌های تجاری بزرگ محسوس است. در نهایت، نصب و نگهداری کابل‌های اترنت در برخی محیط‌ها ممکن است چالش‌برانگیز باشد و نیاز به برنامه‌ریزی دقیق داشته باشد.

برای خرید رم سرور و یا هارد سرور از برند hp با مشاورین ما تماس بگیرید تا محصول خود را با بهترین قیمت و کیفیت سفارش دهید.

پروتکل اترنت چیست؟

پروتکل اترنت شامل مجموعه‌ای از قوانین برای قالب‌بندی داده‌ها، آدرس‌دهی، تشخیص خطا و کنترل دسترسی به رسانه انتقال (MAC) است.

یکی از ویژگی‌های مهم پروتکل اترنت، استفاده از روش دسترسی CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) است که به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد قبل از ارسال داده‌ها بررسی کنند که آیا رسانه انتقال (کابل) خالی است یا نه. در صورت بروز برخورد (Collision) بین داده‌های ارسال شده توسط دو دستگاه، این برخورد تشخیص داده شده و دستگاه‌ها دوباره در یک زمان تصادفی اقدام به ارسال مجدد داده‌ها می‌کنند. این ویژگی به اترنت امکان می‌دهد تا در محیط‌های شبکه‌ای با ترافیک بالا عملکرد موثری داشته باشد. با گذر زمان و بهبود تکنولوژی، اترنت به نسخه‌های پیشرفته‌تری مانند اترنت سریع (Fast Ethernet)، اترنت گیگابیتی (Gigabit Ethernet) و اترنت 10 گیگابیتی ارتقا یافته است که هر کدام سرعت‌ها و قابلیت‌های بیشتری را ارائه می‌دهند.

شبکه اترنت چگونه کار می‌ کند؟

شبکه اترنت با انتقال داده‌ها در قالب فریم‌های اترنت بین دستگاه‌های متصل به شبکه کار می‌کند. هر دستگاه دارای یک آدرس MAC منحصر به فرد است که برای شناسایی آن در شبکه استفاده می‌شود. زمانی که یک دستگاه بخواهد داده‌ای را به دستگاه دیگری ارسال کند، داده‌ها را به فریم‌های اترنت تقسیم می‌کند و هر فریم شامل آدرس MAC مقصد و مبدا، نوع داده و داده‌های واقعی است. قبل از ارسال، دستگاه بررسی می‌کند که آیا کانال ارتباطی خالی است یا خیر (CSMA/CD). در صورت خالی بودن کانال، فریم را ارسال می‌کند. اگر دو دستگاه همزمان داده ارسال کنند و برخورد رخ دهد، هر دو دستگاه ارسال را متوقف کرده و پس از یک زمان تصادفی دوباره تلاش می‌کنند. این فرآیند به انتقال موثر و منظم داده‌ها در شبکه کمک می‌کند.

آینده اترنت

آینده اترنت با پیشرفت‌های فناوری و افزایش نیاز به پهنای باند بیشتر و اتصالات سریع‌تر، بسیار روشن و پویاتر به نظر می‌رسد. اترنت 400 گیگابیتی (400G) و حتی نسخه‌های سریع‌تر در حال توسعه و پذیرش هستند که امکان انتقال حجم بالاتری از داده‌ها را با سرعت‌های بسیار بیشتر فراهم می‌کنند. این تحولات به خصوص در مراکز داده، شبکه‌های ابری، و اینترنت اشیا (IoT) نقش حیاتی دارند، جایی که نیاز به انتقال داده‌های حجیم و زمان تاخیر کم از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، فناوری‌های جدید مانند اترنت انعطاف‌پذیر (Flexible Ethernet) و اترنت نوری (Optical Ethernet) می‌توانند کارایی و قابلیت‌های شبکه‌های اترنت را به سطح بالاتری ارتقا دهند، و به این ترتیب، اترنت همچنان به عنوان ستون فقرات شبکه‌های ارتباطی مدرن باقی خواهد ماند.

جمع بندی : اترنت چیست؟

در پایان باید گفت؛ اترنت به عنوان یکی از اصلی‌ترین فناوری‌های شبکه محلی (LAN)، نقش حیاتی در ارتباطات داخلی دستگاه‌ها ایفا می‌کند. با ارائه سرعت‌های بالا، پایداری و امنیت، اترنت همچنان یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها برای شبکه‌های خانگی، تجاری و صنعتی است.

هر چند ممکن است محدودیت‌هایی نظیر نیاز به نصب فیزیکی و محدودیت مسافت داشته باشد؛ اما مزایای آن در بسیاری از کاربردها بر این معایب غلبه می‌کند. در نهایت، انتخاب اترنت به عنوان فناوری شبکه، بستگی به نیازهای خاص و محیط استفاده دارد؛ اما به طور کلی، یک انتخاب قابل اعتماد و کارآمد برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های محلی است.

اگر قصد راه اندازی شبکه دارید پیشنهاد میکنیم جزئیات این 4 محصول را ببینید:

سی پی یو سرور Intel Xeon Processor E5-2680 V4

هارد سرور اچ پی 1.2TB 12G SAS 10K 872479-B21

سرور اچ پی DL380 G9

سرور رکمونت اچ پی ProLiant DL380 G10