Ethernet Nedir, Ne İşe Yarar?

Ethernet, CSMA/CD içeriği (Carrier Detection Multiple Access with Collision Detection – Taşıyıcı Tespiti Çarpışma Tespiti ile Çoklu Erişim) ile ortama erişimi olan yerel alan bilgisayar ağları için bir standarttır ve bilgisayar ağlarında performansı artırmak için kullanılan bir tekniktir. Adı, fiziksel eter kavramından gelir.

Bilgisayar Ağlarında Kullanılan Ethernet Portu ve Kablosu Nedir?

Ethernet (ENET), OSI modelinin fiziksel seviye sinyal ve kablolama özelliklerini ve veri bağlantı seviyesi veri çerçevesi formatlarını tanımlar.

Uluslararası IEEE 802.3 standardının hazırlanmasında temel alınmıştır. ENET ve IEEE 802.3 genellikle eşanlamlı olarak alınır. İkisi veri çerçevesinin alanlarından birinde farklılık gösterir ve çerçeveleri aynı ağda bir arada bulunabilir.

Ethernet Tarihi

Deneysel Ethernet olarak bilinen bir ağ teknolojisinin gelişimi 1972’de başladı. O zamanlar ALTO ALOHA ağı olarak bilinen gelişmiş Ethernet sistemi, kişisel bilgisayarlar (PC’ler) için ilk yerel alan ağı (LAN) idi. Bu ağ ilk olarak Mayıs 1973’te 2,94Mb/s hızında çalıştırıldı.

Resmi 10 Mb/s ENET özellikleri, Xerox, Digital (DEC) ve Intel şirketleri tarafından ortaklaşa geliştirildi ve 1980’de yayınlandı. Bu özellikler, ethernet mavi kitabı DEC-Intel-Xerox (DIX) standardı olarak bilinir. Bu belge, 10 Mb/s hızında çalışan deneysel Ethernet’i açık bir standart haline getirmiştir.

ENET teknolojisi, IEEE Yerel Ağlar (LAN) Komitesi tarafından IEEE 802.3 olarak standardizasyon için benimsenmiştir. IEEE 802.3 standardı ilk olarak 1985’te yayınlandı.

IEEE 802.3 standardı, orijinal DIX standardını temel alan ancak aynı olmayan bir ENET tipi sistem sağlar. Bu teknoloji için doğru isim IEEE 802.3 CSMA/CD’dir, ancak neredeyse her zaman ENET olarak adlandırılır. IEEE 802.3, Uluslararası Standardizasyon Örgütü – International Standardization Organization (ISO) tarafından benimsenerek uluslararası bir ağ standardı haline geldi.

ENET, teknoloji ve kullanıcı ihtiyaçlarındaki değişikliklere yanıt olarak gelişmeye devam etti. 1985’ten beri IEEE 802.3 standardı yeni teknolojileri içerecek şekilde güncellendi. Örneğin, 10BASE-T standardı 1990 yılında onaylandı, 100BASE-T standardı 1995 yılında onaylandı ve fiber üzerinden ENET 1998’de onaylandı.

ENET, PC’ler, yüksek performanslı ve bilimsel iş istasyonları, mini bilgisayarlar ve ana bilgisayar sistemleri için bağlantıları olan yaygın olarak kabul gören bir ağ teknolojisidir.

ENET mimarisi hata tespiti sağlar ancak hata düzeltmesi sağlamaz. Merkezi bir kontrol ünitesi de yoktur, tüm mesajlar ağ üzerinden bağlı her cihaza iletilir. Her aygıt kendi adresini tanımaktan ve kendisine gönderilen mesajları kabul etmekten sorumludur. İletişim kanalına erişim, çekişme olarak bilinen olasılıklı bir erişim yöntemi kullanılarak her cihaz tarafından ayrı ayrı kontrol edilir.

Ethernet Kartının Amaçları

Ethernet’in ana hedefleri, LAN ağlarının geliştirilmesi ve kullanımı için temel gereksinimler haline gelmiş olanlarla tutarlıdır.

Ethernet’in orijinal hedefleri şunlardır:

• Basitlik: Diğer hedeflerin gerçekleştirilmesine önemli bir katkı sağlamadan ağ tasarımını zorlaştırabilecek özellikler hariç tutulmuştur.
• Daha Düşük Maliyetler: Teknolojik ilerlemeler, cihazların bağlanmasına ilişkin toplam maliyeti azaltmaya devam edecektir.
• Uyumluluk: Tüm bu uygulamaların veri bağlantısı katmanı düzeyinde veri alışverişi yapabilmesi gerekir. Uyumsuz varyasyon olasılığını önlemek için bu özellik isteğe bağlı özelliklerden kaçınır.
• Esnek Adresleme: Adresleme mekanizması, verileri tek bir cihaza veya bir grup cihaza yönlendirebilmeli veya mesajı ağa bağlı tüm cihazlara yayınlayabilmelidir.
• Eşitlik: Bağlı tüm cihazların aynı ağ erişimine sahip olması gerekir.
• İlerleme: Ağa bağlı hiçbir cihaz diğer cihazların çalışmasına engel olamaz.
• Yüksek Hız: Ağın 10 Mbps veri hızında verimli bir şekilde çalışması gerekir.
• Düşük Gecikme: Herhangi bir ağ trafiği düzeyinde, veri aktarımında mümkün olan en düşük gecikmeye ulaşılmalıdır.
• Kararlılık: Ağın tüm yük koşullarında kararlı olması gerekir. İletilen mesajların tüm ağ trafiğinin sabit bir yüzdesini koruması gerekir.
• Bakım: Tasarımı ağ bakımını, operasyonlarını ve planlamasını basitleştirmelidir.
• Katmanlı Mimari: Bağlantı katmanı protokollerinin mantıksal işlemlerini iletişim kanalının fiziksel iletişim özelliklerinden ayırmak için Ethernet tasarımı katmanlar halinde belirtilmelidir.

Ethernet Türleri

Çok çeşitli IEEE 802.3 uygulamaları vardır. Aralarında ayrım yapmak için bir gösterim geliştirilmiştir. Bu gösterim uygulamanın üç özelliğini belirtir.

• Mb/sn cinsinden veri aktarım hızı.
• Kullanılan sinyalleme yöntemi.
• Ortam türünün yüzlerce metre cinsinden maksimum kablo segment uzunluğu.

Bu IEEE 802.3 uygulamalarının bazı türleri ve özellikleri aşağıda detaylandırılmıştır:

1) Ethernet

1BASE-5: Bükülmüş çift kablo üzerinden 1Mb/s ana bant Ethernet için maksimum 250m mesafedeki IEEE standardı.
10BASE-5: 50 trunk koaksiyel kablo ve 10 Mb/s ana bant Ethernet için IEEE standardı ve maksimum 500m mesafede bükülü çift kablo bağlantı ünitesi arabirimi (AUI).
10BASE-2: Maksimum 185m mesafe ile 50 co koaksiyel kablo üzerinden 10MB/s ana bant Ethernet için IEEE standardı.
10BROAD-36: Maksimum 3600m mesafe ile 75 Ω geniş bant koaksiyel kablo üzerinden 10 Mb/s geniş bant Ethernet için IEEE standardı.
10BASE-T: Yatay bir yıldız şekilli kablo topolojisini takiben bir istasyondan bir hub’a maksimum 100 m mesafedeki Korumasız Bükümlü Çift (UTP) kablosu üzerinden 10 Mb/s temel bant Ethernet için IEEE standardı.
10BASE-F: Maksimum 2.000 metre (2Km) mesafe ile fiber optik üzerinden 10Mb/s temel bant Ethernet için IEEE standardı.

2) Fast Ethernet

100BASE-TX: İki çift (her biri Kategori 5 çift veya üzeri) UTP kablosu veya iki çift STP kablosu üzerinden 100 Mb/s temel bant Ethernet için IEEE standardı.
100BASE-T4: 4 kategori 3 (veya üstü) UTP kablo çifti üzerinden 100 Mb/s temel bant Ethernet için IEEE standardı.
100BASE-FX: 62,5 / 125 μm iki fiber optik kablolama sistemi üzerinden 100Mb/s ana bant Ethernet için IEEE standardıdır.
100BASE-T2: 2 kategori 3 (veya daha yüksek) çift UTP kablosu üzerinden 100Mb/s temel bant Ethernet için IEEE standardı.

3) Gigabit Ethernet

1000BASE-SX: 2 çok modlu fiber (50/125 μm veya 62,5 / 125 μm) fiber optik kablolama üzerinden 1000Mb/s (1Gb / s) temel bant için IEEE standardı.
1000BASE-LX: 2 tekli mod veya çok modlu (50/125 μm veya 62,5 / 125 μm) fiber optik kablolama için 1000Mb/s (1Gb / s) temel bant için IEEE standardı.
1000BASE-CX: 150 dengeli korumalı bakır kablolama üzerinden 1000 Mb/sn (1 Gb / sn) temel bant için IEEE standardı. Maksimum 25m uzunluğunda özel bir kablodur.
1000BASE-T: Maksimum kategori 100m kablolama mesafesine sahip 4 kategori 5 veya daha yüksek UTP kablo çifti üzerinde 1000Mb/s (1Gb / s) temel bant ENET için IEEE standardı.

Ethernet ve IEEE 802.3 Arasındaki Farklar

Giriş

IEEE 802.3 ve Ethernet benzer olsa da, aynı değildir. Aralarındaki farklar, onları birbirleriyle bağdaşmaz hale getirecek kadar önemlidir.

Ethernet’in tüm sürümleri, Çarpışma Algılama (CSMA/CD) ile aynı Carrier Sense Çoklu Erişimi paylaşmaları bakımından benzerdir. Bununla birlikte, IEEE 802.3 standardı zamanla gelişti, böylece artık fiziksel katmandaki 50 75 ve 75 Ω koaksiyel kablo, Korumasız Bükümlü Çift (UTP) kablo, bükümlü çift kablo Korumalı Bükümlü Çift veya STP ve fiber optik dahil olmak üzere birden fazla ortamı destekliyor. İkisi arasındaki diğer farklar arasında iletim hızı, sinyalleme yöntemi ve maksimum kablo uzunluğu bulunur.

Çerçeve Biçimi

Orijinal ENET teknolojisi ile IEEE 802.3 standardı arasındaki en önemli fark, çerçevelerinin formatları arasındaki farktır. Bu fark, iki versiyonu uyumsuz hale getirecek kadar önemlidir.

İki karenin formatı arasındaki farklardan biri (preamble) başlangıç ​​ekindedir. Başlama ekinin amacı çerçeveyi duyurmak ve ağdaki tüm alıcıların kendilerini gelen çerçeveyle senkronize etmelerine izin vermektir. ENET girişinin uzunluğu 8 bayttır, ancak IEEE 802.3’te uzunluğu 7 bayttır, sonuncusunda sekizinci bayt çerçeve sınırlayıcının başlangıcı olur.

Çerçeve biçimi arasındaki ikinci fark, çerçeve türü alanıdır. Çerçevede taşınan protokolü belirtmek için bir tür alanı kullanılır. Bu, birçok protokolün çerçevede taşınmasını sağlar. Tür alanı, IEEE 802.3 standardında, veri alanındaki bayt sayısını belirtmek için kullanılan bir çerçeve uzunluğu alanı ile değiştirildi.

Her iki çerçevenin formatları arasındaki üçüncü fark, hem hedef hem de başlangıç ​​noktası adres alanlarında bulunur. IEEE 802.3 biçimi hem 2 hem de 6 baytlık adreslerin kullanılmasına izin verirken, ENET standardı yalnızca 6 baytlık adreslere izin verir. Şu anda ağ ortamlarında geçerli olan çerçeve biçimi IEEE 802.3’tür, ancak ağ teknolojisine Ethernet olarak başvurulmaya devam edilmektedir.

Özellikleri

Ethernet’in tanımlayıcı özelliklerinden bazıları şunlardır: Özellikleri (IEEE 802.3), ISO tarafından da benimsenmiştir ve uluslararası 8802-3 standardında bulunmaktadır. Veri yolu topolojisinin mantığına dayanır. Başlangıçta veri yolu, ağ cihazlarının bağlandığı tek bir kablo uzunluğuydu. Mevcut uygulamalarda, veri yolu minyatürleştirildi ve istasyonların, sunucuların ve diğer cihazların bağlı olduğu bir hub’a yerleştirildi.

Ortama erişmek için bir çekişme yöntemi kullanır. Gönderimler, bağlı tüm cihazlar tarafından dinlenmek üzere paylaşılan kanalda yayınlanır, yalnızca amaçlanan hedef cihaz iletimi kabul eder. Bu erişim türü CSMA/CD olarak bilinir.

Çeşitli ortamlar, koaksiyel kablo, bükümlü çift ve fiber optik üzerinde birden fazla aktarım hızında çalışacak şekilde gelişmiştir. Tüm uygulamalar birlikte çalışabilir ve Ethernet’in yeni sürümlerine geçiş işlemini basitleştirir.

Tekrarlayıcılar kullanarak büyük bir LAN ağı oluşturmak için çoklu segmentler bağlanabilir. Bir LAN’ın doğru çalışması, söz konusu ortamın kurallarına göre oluşturulan ortam segmentlerine bağlıdır. Birden çok ortam türüyle oluşturulan karmaşık LAN ağları, ENET standardında sağlanan çok parçalı yapılandırma yönergelerine göre tasarlanmalıdır. Kurallar, bir LAN’ın yapımında kullanılabilecek toplam segment ve tekrarlayıcı sayısı sınırlarını içerir.

Ethernet kolayca genişletilecek şekilde tasarlanmıştır. Köprüler, yönlendiriciler ve anahtarlar gibi ara bağlantı aygıtlarının kullanılması, tek tek LAN ağlarının birbirine bağlanmasına izin verir. Her LAN bağımsız olarak çalışmaya devam eder, ancak diğer bağlı LAN’larla kolayca iletişim kurabilir.

Çalışma Prensipleri

Her cihaz ağdaki diğer cihazlardan bağımsız olarak çalışır ve bir kontrol cihazı kullanmaz. Tüm cihazlar paylaşılan bir sinyal iletişim kanalına bağlıdır.

Sinyaller seri olarak iletilir, her seferinde bir bit iletilir. Aktarımlar, bağlı tüm cihazların aktarımı dinleyebileceği paylaşılan sinyal kanalı üzerinden yapılır. Bir iletim başlatmadan önce, bir cihaz iletim kanalından bağımsız olup olmadığını görmek için iletim kanalını dinler. Kanal boşsa, cihaz verilerini bir ENET çerçevesi şeklinde iletebilir.

Bir çerçeve iletildikten sonra, ağdaki tüm cihazlar bir çerçeve iletmek için bir sonraki fırsat için rekabet eder. Cihazlar arasında iletim yapma fırsatı konusundaki anlaşmazlık, iletişim kanalına erişimin adil olmasını sağlamak için hiçbir cihaz diğer cihazları engelleyemez.

Paylaşılan iletişim kanalına erişim MAC alt katmanı tarafından belirlenir. Bu medya erişim denetimi CSMA / CS olarak bilinir.

Adresleme

ENET çerçevesindeki adres alanları, hem hedef hem de kaynak adresler için 48 bit adresler taşır. IEEE standardı, OUI (Kuruluşa Özgü Tanımlayıcı) olarak bilinen 24 bitlik bir tanıtıcıya denetim atayarak adres alanının bir bölümünü yönetir. Ağ arabirimleri (NIC) oluşturmak isteyen her kuruluşa, NIC’nin 48 bit adresinin ilk 24 biti olarak kullanılan benzersiz bir 24 bit OUI atanır. 48 bit adrese fiziksel adres, donanım adresi veya MAC adresi denir.

Önceden atanmış benzersiz adreslerin kullanılması, bir ENET ağının kurulumunu ve büyümesini kolaylaştırır.

Bir ağın mantıksal topolojisi, sinyallerin ağda nasıl aktarılacağını belirler. ENET ağının mantıksal topolojisi, bağlı tüm cihazlardan sinyal taşıyan tek bir iletişim kanalı sağlar. Bu mantıksal topoloji, ortamın fiziksel topolojisinden veya gerçek düzeninden farklı olabilir. Örneğin, bir ENET ağının orta bölümleri bir yıldız topolojisinden sonra fiziksel olarak bağlanırsa, mantıksal topoloji bağlı tüm cihazlardan sinyal taşıyan tek bir iletişim kanalınınki olmaya devam eder.

Daha büyük bir LAN ağı oluşturmak için tekrarlayıcılar kullanılarak çoklu segmentler birbirine bağlanabilir. Her ortam bölümü, tüm sinyal sisteminin bir parçasıdır. Birbirine bağlı bu segment sistemi hiçbir zaman bir döngüye bağlanmaz, yani her bir segmentin iki ucu olmalıdır.

Bir cihaz tarafından üretilen sinyal, bağlandığı orta segmente konur. Sinyal, diğer tüm istasyonlar tarafından duyulabilmesi için diğer tüm bağlı segmentlerde tekrarlanır. Fiziksel topolojiden bağımsız olarak, çerçeveleri tüm segmentlerden bağlı tüm cihazlara iletmek için sadece bir sinyal kanalı vardır.

Sinyal Zamanı

Ortam erişim denetimi yönteminin düzgün çalışması için, tüm ağ arabirimlerinin belirli bir süre içinde sinyallere yanıt verebilmesi gerekir. Sinyal süresi, bir sinyalin ağın bir ucundan diğer ucuna ve geri gitmesi için geçen süreye bağlıdır (Round Trip Time – Gidiş-Dönüş Süresi).

Şebekenin yapımında kullanılan orta segment kombinasyonuna rağmen Gidiş Dönüş Süresi sınırına ulaşılmalıdır. Konfigürasyon yönergeleri, sinyal zamanlamasının sürdürülmesi için segmentlerin tekrarlayıcılarla birleştirilmesine ilişkin kuralları sağlar. Bu kurallara uyulmazsa, istasyonlar zamanında yayınları duyamayabilir ve bu istasyonlardan gelen sinyaller birbiriyle etkileşerek geç çarpışmalara ve ağ tıkanıklığına neden olur.

Ortam segmentleri, seçilen ortam türü ve ağın iletim hızı için yapılandırma yönergelerine göre oluşturulmalıdır (yüksek hızlı ağlar daha küçük bir ağ boyutu gerektirir). Birden fazla ortam türü tarafından oluşturulan yerel ağlar, standardının çok parçalı yapılandırmaları için yönergeler izlenerek tasarlanmalıdır.

Bileşenler

10 Mb/s Bileşenleri

Orijinal IEEE 802.3 teknik özellikleri, kalın koaksiyel kablo üzerinden 10 Mb/sn Ethernet içindi. Bugün 10Mb/s hızında çalışan dört tip Ethernet vardır ve bunların her biri farklı bir ortamda çalışır. Bunlar aşağıda özetlenmiştir:

• 10BASE-5 > Kalın Koaksiyel Kablo
• 10BASE-2 > İnce Koaksiyel Kablo
• 10BASE-T > Bükümlü Çift Kablo
• 10BASE-F > Fiber Optik Kablo

AUI’ler, PMA’lar ve MDI’lar ağ aygıtının içinde veya dışında olabilir.

Data Terminal Equipment – Veri Terminali Ekipmanları (DTE)

IEEE standardında, ağ aygıtlarına veri terminal ekipmanı (DTE) adı verilir. Ethernet ağına bağlı her DTE, bir Ethernet ağ arayüzü (NIC) ile donatılmış olmalıdır. NIC iletişim kanalına bir bağlantı sağlar. Bu, ağ üzerinden bir ethernet çerçevesi göndermek için gerekli işlevleri yerine getirmek için gerekli elektronik bileşenleri ve yazılımı içerir.

Attachment Unit Interface – Ek Birimi Arabirimi (AUI)

AUI, Ethernet ağ arabirimleri (NIC’ler) ile PMA arasındaki sinyaller ve güç için bir yol sağlar. Orijinal DIX standardında, bu bileşene telsiz kablosu denir.

Physical Medium Attachment – Fiziksel Orta Düzey Bağlantı (PMA) Bağlantısı

PMA, fiziksel katmanın iletim kontrolü, çarpışma algılama, saat kurtarma ve Yayılma Gecikmesi (Skew/Eğriltme) hizalamasından sorumlu parçasıdır.

Medium Dependent Interface – Orta Bağımlı Arayüz (MDI)

MDI, PMA’ya iletim ortamına fiziksel ve elektrik bağlantısı sağlar. Örneğin, 10BASE-T Ethernet durumunda, MDI, 4 çift UTP kablosuna bağlanmış 8 konumlu modüler fiş ile eşleşen 8 konumlu modüler bir konektördür.

Medium – Ortam

Ortam, bağlı cihazlar arasında sinyalleri taşır. İnce veya kalın koaksiyel kablo, bükümlü çift kablo veya fiber optik kablo kullanılabilir.

100 Mb/s Bileşenleri

Hızı on kat arttırmak, ağda biraz iletim yapmak için geçen sürenin on katı bir azalma faktörü ile sonuçlanır. Çerçeve biçimi, taşınan veri miktarı ve medya erişim kontrol yöntemi değişmeden kalır. 100Mb/s hızında çalışan dört tip Ethernet vardır. Bunlar aşağıda özetlenmiştir:

• 100BASE-T2> 2 çift UTP (Kategori 3 veya üstü)
• 100BASE-T4> 4 çift UTP (Kategori 3 veya üstü)
• 100BASE-TX> 2 çift bükümlü çift veri kablosu (UTP veya STP kategori 5 veya üstü)
• 100BASE-FX> Fiber Optik Kablo

100BASE-TX ve 100BASE-FX standartları birlikte 100BASE-X olarak adlandırılır. Bu standartlar ANSI tarafından geliştirilen FDDI ve TP-PMD için fiziksel ortam standartlarını benimser. 100BASE-T2 ve 100BASE-T4 standartları, daha düşük kaliteli UTP kablolarının kullanılmasını sağlamak için geliştirilmiştir.

DTE ve MDI tarafından gerçekleştirilen işlevler 10Mb/s Ethernet ile aynıdır. Ancak, Hızlı Ethernet teknik özellikleri bir otomatik anlaşma mekanizması içerir. Bu, hem 10 hem de 100Mb/s’de otomatik olarak çalışabilen çift hızlı ağ arabirimleri (NIC’ler) sağlamayı mümkün kılar.

Media Independent Interface – Medyadan Bağımsız Arabirim (MII)

MII, farklı ortamlar için gereken sinyalleme farklılıklarını ağ cihazlarının NIC’lerinde bulunan Ethernet yongalarına saydam hale getirmek için tasarlanmış bir dizi isteğe bağlı elektronik bileşendir. MII elektroniği ve ilgili 40 pimli konektör ve kablo, daha fazla esneklik için bir ağ cihazını çeşitli ortam türlerinden birine bağlamayı mümkün kılar.

Physical Layer Device – Fiziksel Katman Cihazı (PHY)

Bu cihazın rolü 10Mb/s Ethernet alıcı-vericisine benzer. Bu birim ağ aygıtının içinde veya dışında olabilir. Genellikle, ağ arabiriminin ve kabloda veri iletmek ve almak için gerekli devreleri içeren hub’ın bir parçasıdır.

Medium – Ortam

100 Mb/s Ethernet, UTP, STP veya fiber optik kablo kullanabilir (koaksiyel kablo desteklenmez).

1000 Mb/s Bileşenleri

Gigabit Ethernet (GE), aktarım hızını 1000 Mb/s’ye (1 Gb/s) daha da artırır. Aynı çerçeve biçimini kullanır, tam çift yönlü çalışır ve Ethernet’in diğer sürümleriyle aynı akış kontrol yöntemlerini kullanır. Yarı çift yönlü modda, GE, paylaşılan ortam üzerindeki anlaşmazlıkları çözmek için CSMA/CD ortamına erişmek için aynı yöntemi kullanır.

1Gb/s hızında çalışan dört tür Ethernet vardır. Bunlar aşağıda özetlenmiştir.

• 1000BASE-SX> Çok Modlu Fiber Optik Kablo (50/125 μm veya 62,5 / 125 μm)
• 1000BASE-LX> Tekli mod veya çok modlu fiber optik kablo (50/125 μm veya 62,5 / 125 μm)
• 1000BASE-CX> Özel Blendajlı Bakır Kablo
• 1000BASE-T> 4 çift Kategori 5 (veya üstü) UTP kablosu

SX, LX ve CX standartları toplu olarak 1000BASE X (IEEE 802.3z) olarak adlandırılır. Bu standartlar, ANSI tarafından fiber optikler için geliştirilen fiziksel ortam standartlarını benimser. T standardı (IEEE 802.3ab), UTP kablo kullanımını mümkün kılmak için geliştirilmiştir.

1 Gb/s ENET ağlarında kullanılan bileşenler, Fast Ethernet ile aynı işlevleri yerine getirir. Ancak, Ortamdan Bağımsız Arabirim (MII) artık Gigabit Ortamdan Bağımsız Arabirim (GMII) olarak adlandırılmaktadır.

Ethernet Topolojileri

Giriş ENET ağları genellikle tekrarlayıcılarla birbirine bağlanan birden fazla ayrı bölümden oluşur. Bölümler, köksüz ağaç deseni olarak adlandırılan şeyi izleyerek birbirine bağlanır. Her segment, tüm ağın ayrı bir koludur.

Birbirine bağlı segmentler herhangi bir yönde büyüyebildiğinden köksüz olarak kabul edilir.

Tarihsel olarak, her ortam türü farklı bir kablo fiziği düzenlemesi gerektirir. Şu anda, kurulumlar için önerilen fiziksel topoloji ANSI/TIA/EIA-568-A’da belirtilen yıldız topolojisidir. Yıldız topolojisinin kullanılması, kablolama sorunlarının neden olduğu ağdaki kesintileri sınırlamayı mümkün kılmıştır.

Bus Topology – Doğrusal Topoloji

İnce bir koaksiyel kablo kullanıldığında, ağın fiziksel topolojisi sadece bir veri yolu topolojisi olabilir. Bu tasarımda, tüm cihazlar tek bir kablo uzunluğuna bağlanır. Bu kablo, bağlı tüm aygıtlar için ortak olan elektrik sinyalleri için bir yol sağlar ve aygıtlar arasındaki tüm aktarımları taşır.

Kablo barası tasarımı ile ilgili bir problem, ince koaksiyel kablonun herhangi bir parçasındaki bir arızanın elektrik yolunu kesmesidir. Sonuç olarak, bağlı tüm cihazların çalışması kesintiye uğrayacaktır.

İnce bir koaksiyel kablo segmentine bağlanan cihazlar papatya zinciri olarak bilinen bir topolojiyi takip eder. Bu topolojide, bir cihazdaki bir BNC T konnektörüne bağlı ince bir koaksiyel kablo, bir sonraki cihazdaki başka bir T konnektörüne bağlanır. Segmentin karşı uçlarındaki T konnektörleri ise terminallerdir.

Papatya zinciri topolojisinde, herhangi bir ince koaksiyel kablo T-konektöründen yanlış çıkarılırsa, tüm segment bağlı tüm cihazlar için işlevsel olmaz. T konektörü ağ arayüzünden çıkarılırsa, koaksiyel kablonun sürekliliği kesilmediğinden segment çalışmaya devam eder.

İnce bir koaksiyel kablo ortamında noktadan noktaya segmentlere sahip olmak da mümkündür. Çok portlu bir tekrarlayıcı kullanarak, bir segmenti doğrudan bir cihaza bağlayabilirsiniz. Bu, belirli bir kablonun hasar görmesinden etkilenebilecek cihaz sayısını sınırlar.

Star Topology – Yıldız Topoloji

Bükülmüş çift ve fiber optik segmentler bir yıldız fiziksel topolojisinde düzenlenmiştir. Bu topolojide, münferit cihazlar bir bölüm oluşturan merkezi bir hub’a bağlanır. Bağlı her aygıttan gelen sinyaller hub’a gönderilir ve sonra diğer tüm bağlı aygıtlara yayınlanır. Bu tasarım Ethernet’in mantıksal olarak veri yolu olarak çalışmasına izin verir, ancak fiziksel olarak veri yolu yalnızca hub üzerinde bulunur.

Yıldız topolojisi ağ yönetimini ve sorun gidermeyi kolaylaştırır, çünkü her kablo çalışması kablonun her iki ucundan biri olmak üzere yalnızca iki cihazı bağlar. Bir aygıt ağ ile başarılı bir şekilde iletişim kuramazsa, arızanın kabloda mı yoksa aygıtta mı olduğunu belirlemek için fiziksel olarak başka bir konuma taşınabilir. Bu tip izolasyon papatya dizimi veya veri yolu topolojilerinde çok daha zordur.

Fast Ethernet Nedir?

10BASE-T olarak da bilinen Fast Ethernet, UTP kablolama üzerinden çalışabilen daha yüksek aktarım hızına sahip ENET uyumlu LAN ihtiyacına yanıt olarak geliştirilmiştir. 100BASE-T, IEEE802.3 tarafından geliştirilmiştir ve tamamen 10BASE-T uyumludur. 100BASE-T özellikleri IEEE802.3u standardında bulunur.

100BASE-T’de, aktarım hızında 10 kat artış sağlamak için zaman parametreleri on kat artar. Ancak, CSMA / CD mekanizmasının geri kalanı değişmemiştir. Performans düzeyindeki fark, çerçevelerin ne sıklıkta iletildiğiyle ilişkilendirilir. Çerçeve formatı, uzunluk, hata işleme ve bilgi yönetimi 10BASE-T’de bulunanlarla hemen hemen aynıdır. Bu, tanıdık teknolojiyi kullanarak performansta bir iyileşme sağlar.

Bununla birlikte, 100BASE-T’de birkaç değişiklik var:

• Ek hata kontrol fonksiyonları.
• Herhangi bir koaksiyel kablo ortamı için destek yoktur.
• Otomatik müzakere desteği. Bu, 10BASE-T ve 100BASE-T cihazlarının birbirlerini tanımasını ve her ikisi tarafından kabul edilen bir aktarım hızında otomatik olarak geçiş yapmasını sağlayan tekniktir.

Fast Ethernet, dört tip alıcı-verici, 100BASE-T2, 100BASE-T4, 100BASE-TX ve 100BASE-FX belirtir. Dördü de bileşen gereksinimleri, çalışma şekli ve topoloji açısından benzerdir. Tümü, kablolama için ANSI/TIA/EIA-568-A ve ISO/IEC 11801 standartlarında belirtilen kablolama mesafesi sınırlamaları dahilinde çalışır.

Fast Ethernet alıcı-verici tiplerinden üçü 100BASE-T4, 100BASE-TX ve 100BASE-FX, 1995 yılında yayınlanan IEEE 802.3u ekinde tanımlanmıştır. 100BASE-T2, IEEE 802.3 ekinde tanımlanır ve 1997’de yayınlanır. 100BASE- T4 , 100BASE-TX ve 100BASE-FX, Fast Ethernet’in en yaygın kullanılan sürümleridir.

100BASE-T4

T4 tipi segmentler UTP kategori 3 veya üstü üzerinde çalışır. Kategori 3 UTP’nin kullanılmasına izin vermek için, sinyal şeması dört çift kablo kullanır. Dört çiftin hepsi paralel olarak kullanılır, bu da her bir çift için gereken sinyal bant genişliğini azaltır. Bu, daha basit veri kurtarma devresi gereksinimlerine ve daha sağlam bir sisteme dönüşür.

100BASE-T2

1995 yılında, IEEE 802.3y çalışma grubu, kategori 3 UTP’nin iki çifti üzerinde 100 Mb/s iletim olasılığını incelemek için oluşturuldu. 1997 yılında 100BASE-T2 standardı tamamlandı.

Yeni alıcı-verici 100BASE-T4 ve 100BASE-TX için şu anda kullanılan tüm UTP medya türlerinde çalışır. İki Kategori 3 UTP kablosu üzerinden 100Mb/s veri hızı elde etmek mümkün olsa da, bu karmaşık dijital sinyalleme tekniklerinin maliyetidir. 100BASE-T2 alıcı-vericilerin işlevlerini yerine getirebilmeleri için Yakın Uç Çapraz Konuşma İptal (NEXT) ve Uyarlanabilir Dijital EQ gerekir.

100BASE-X

Fast Ethernet 100BASE-FX standardı 100BASE-TX ve 100BASE-FX’i kapsar. Her ikisi de FDDI için ANSI tarafından geliştirilen fiziksel ortam standartlarını kullanır. X standardı, ENET ve FDDI standartlarını birleştirir. CSMA/CD ortam erişim kontrol yöntemini ve FDDI alıcı-verici tipini kullanır.

100BASE-X, bakır bükümlü çift ve çok modlu fiber optik olmak üzere iki tür alıcı-verici içerir. TX segment tipi iki bükümlü çift veri sınıfı çiftinde, yani UTP kategori 5 veya üstü veya STP-A 150 W üzerinde çalışır. FX tipi FX, iki 62.5 / 125 μm çok modlu optik fiber üzerinde çalışır. 100BASE-X, ENET ve FDDI ağları arasında bir köprüleme mekanizması sağlamaz.

100BASE-X’teki sinyalleme tekniği, verileri her bir yönde bir tane olmak üzere iki sinyal yolunda iletir. Her sinyal yolu, 100Mb/s’lik tam bir veri aktarım hızı sağlar.

100BASE-X mimarisi, temel iletişim kanalının tam çift yönlü doğasını korur. Herhangi bir 100BASE-X alıcı-vericisi tam çift yönlü aktarımlar için kullanılabilir.

Sonuç

Teknolojinin her geçen gün ilerlemesiyle ENET teknolojilerinin önemi azda olsa azalmaktadır ve bunun yerine WiFi ve Cloud teknolojileri hızla ilerlemektedir. Bizi takip ettiğiniz için teşekkürler!