Mạng Ethernet là một công nghệ mạng cơ bản và phổ biến trong việc kết nối các thiết bị mạng với nhau để truyền dữ liệu. Nó hoạt động dựa trên việc sử dụng giao thức truyền thông Ethernet, một chuẩn giao thức mạng cấp dữ liệu tầng liên kết trong mô hình OSI. Các thiết bị trên mạng Ethernet kết nối với nhau thông qua cáp đồng trục hoặc cáp quang, sử dụng các phương pháp truyền tải dựa trên CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Cảm biến Truy cập Nhiều với Phát Hiện Xung Đột). Kỹ thuật này cho phép các thiết bị trên mạng chia sẻ cùng một đường truyền dữ liệu và tự động xác định thời điểm truy cập đường truyền một cách hợp lý để tránh va chạm dữ liệu. Mạng Ethernet thường được triển khai trong các môi trường văn phòng, doanh nghiệp và cá nhân, với tốc độ truyền dữ liệu phổ biến từ 10 Mbps (Ethernet ban đầu) đến 10 Gbps hoặc thậm chí cao hơn (Ethernet Gigabit và Ethernet 10 Gigabit). Tính đến thời điểm hiện tại, Ethernet vẫn là một trong những công nghệ mạng phổ biến nhất và tiêu biểu cho việc xây dựng và quản lý các mạng LAN (Local Area Network) và WAN (Wide Area Network).
Trang 1ETHERNET LÀ GÌ?
1 Giới thiệu – lịch sử
Ethernet là một tiêu chuẩn giao tiếp được phát triển vào đầu những năm 80 bởi công ty Xeror nhằm phục vụ cho việc nối mạng các máy tính và các thiết bị khác trong môi trường cục bộ như gia đình hoặc tòa nhà
Môi trường mạng cục bộ này được định nghĩa là mạng LAN hay chính là local area Network và nó kết nối nhiều thiết bị để chúng có thể lưu trữ và chia sẻ thông tin với những người khác tại 1 địa điểm
Trang 2Ethernet là một hệ thống mạng có dây, khởi đầu bằng việc sử dụng cáp đồng trục Coxial Cable nó đã phát triển thành công khi nối 100 trạm máy tính bằng cáp đồng trục trong phạm vi 1km
Ngày nay nó hầu hết đã được thay thế bằng dây xoắn đôi (Twisted Pair Cable) và dây cáp quang (Fiber Optic Cable)
2 Tiêu chuẩn Ethernet IEEE 802.3
Trang 3Gồm 2 lớp trong mô hình OSI (Open system interconnection)
- Physical Layer
- Data Link Layer
Physical Layer bao gồm hai thành phần chính là:
- Cable
- Device
Trang 4a) Lớp vật lý
Ethernet Cable: Cáp đồng trục
Nhưng ngày nay được thay thế bằng cáp xoắn đôi và cáp quang Phổ biến nhất hiện nay là các dòng cáp xoắn đôi CAT5(100Mb, dễ nhiễu)/6(1Gb/s)/7(10Gb/s)
Cáp xoắn đôi sử dụng đầu RJ45(5 chân) để truyền nhận dữ liệu ở chế độ Half-Duplex và Full Dupplex
Trang 5- Half-Duplex: Truyền dữ liệu theo 1 chiều
- Full Dupplex: Truyền cả 2 chiều tại một thời điểm: Sử dụng 2 cặp dây cho phép truyền dữ liệu đồng thời cả 2 hướng
Trang 6Cáp quang: Sử dụng sợi quang sử dụng sợi quang thủy tinh hoặc nhựa làm ống dẫn các xung ánh sáng để truyền dữ liệu Nó cho phép Ethernet di chuyển khoảng cách xa hơn với tốc độ cao hơn Việc tận dụng cáp quang sẽ cho phép tận dụng tốc độ cao hơn của cáp quang và kéo dài khoảng cách mà mạng Ethernet có thể
mở rộng
Device:
Là các thiết bị máy tính, máy in hoặc bất kỳ thiết bị nào có NIC bên trong (Network
Interface Card)
Trang 7Switch và rounter đóng vai trò điều phối và kết nối các máy tính hoặc các mạng với nhau
3 Data Link Layer
- LLC (Logical Link Control)
- MAC (Medium Access control
a) LLC (Logical Link Control): Thiết lập các đường dẫn trên Ethernet để truyền giữa các thiết bị
Trang 8b) MAC (Medium Access control: Sử dụng địa chỉ phần cứng được gán cho Netwwork Interface Card để xác định một máu tính hoặc một thiết bị cụ thể nhầm thể hiện nguồn và đích của dữ liệu
Ethernet truyền các gói dữ liệu sử dụng thuật toán CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) CSMA/CD được sử dụng làm tiêu chuẩn
Trang 9cho Ethernet để giảm xung được dữ liệu và tăng khả năng chuyển dữ liệu thành công
CSMA/CD : Đầu tiên thuật toán sẽ kiểm tra xem có lưu lượng truy cập trên mạng hay không Nếu không tìm thấy bất kỳ thông tin nào nó sẽ gửi ra bit thông tin đầu tiên để xem liệu có xảy ra va chạm hay không Nếu bit đầu tiên này thành công thì
nó sẽ gửi các bit khác trong khi vẫn đang kiểm tra va chạm Nếu xảy ra va chạm thuật toán sẽ tính toán thời gian chờ và sau đó bắt đầu lại toàn bộ quá trình cho đến khi quá trình chuyển đầy đủ hoàn tất
Full Duplex
Khi sử dụng internet ở chế độ full duplex và kết hợp các thiết bị Switch là cấu trúc liên kết hình sao (Star Topology) điều này cho phép có nhiều tuyến đường truyền trực tiếp hơn và ít va chạm hơn so với bus topology
Trang 10Tổng kết
Khả năng của Internet đang ngày càng thay đổi với các công nghệ mới xuất hiện hàng ngày và mặc dù chúng ta hiện đang trên đà thành công trong việc chuyển sang tốc độ cao từ 100 Mb/s lên 1GB và hiện tại với 10gb xuất hiện trong vài năm qua
Khả năng kết nối với thế giới thông tin dường như là vô tận khi kết nối mạng cục
bộ Ethernet này với internet để tạo ra một mạng WAN rất lớn
Nhìn chung internet phổ biến vì nó tạo ra sự cân bằng tốt giữa tốc độ chi phí dễ dàng cài đặt và đặc biệt là khả năng hỗ trợ hầu như tất cả các giao thức mạng phổ biến hiện nay