ما هي شبكة الإيثرنت (Ethernet)؟
الإيثرنت (Ethernet) هو نوع من بروتوكول الاتصال تم إنشاؤه في Xerox PARC في عام 1973 بواسطة Robert Metcalfe وآخرون، والذي يربط أجهزة الكمبيوتر على شبكة عبر اتصال سلكي.
ما هو الإيثرنت؟
الإيثرنت (Ethernet) هو بروتوكول LAN مستخدم على نطاق واسع، والذي يُعرف أيضًا باسم شبكة Alto Aloha. يربط أجهزة الكمبيوتر داخل شبكة المنطقة المحلية LAN والشبكة الواسعة WAN.
يمكن توصيل العديد من الأجهزة مثل الطابعات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة عن طريق LAN و WAN داخل المباني والمنازل وحتى الأحياء الصغيرة.
كما يوفر واجهة مستخدم بسيطة تساعد على توصيل الأجهزة المختلفة بسهولة، مثل المفاتيح وأجهزة التوجيه وأجهزة الكمبيوتر.
يمكن إنشاء شبكة محلية (LAN) بمساعدة موجه واحد وعدد قليل من كبلات Ethernet، مما يتيح الاتصال بين جميع الأجهزة المرتبطة. هذا بسبب وجود منفذ Ethernet في الكمبيوتر المحمول الخاص بك حيث يتم توصيل أحد طرفي الكبل وتوصيل الطرف الآخر بجهاز التوجيه.
منافذ إيثرنت أعرض قليلاً وتشبه مقابس الهاتف. مع كبلات وأجهزة Ethernet منخفضة السرعة ، فإن معظم أجهزة الإيثرنت متوافقة مع الإصدارات السابقة.
ومع ذلك، ستكون سرعة الاتصال بنفس سرعة العامل المشترك الأصغر.
على سبيل المثال، سيكون للكمبيوتر إمكانية إعادة توجيه البيانات واستلامها بسرعة 10 ميجابت في الثانية فقط إذا قمت بتوصيل جهاز كمبيوتر مزود ببطاقة NIC 10BASE-T بشبكة 100BASE-T.
أيضًا، سيكون الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات 100 ميجابت في الثانية إذا كان لديك موجه جيجابت إيثرنت واستخدمته لتوصيل الجهاز.
حلت الشبكات اللاسلكية محل الإيثرنت في العديد من المجالات؛ ومع ذلك، لا يزال Ethernet أكثر شيوعًا للشبكات السلكية.
تقلل شبكة Wi-Fi من الحاجة إلى الكابلات لأنها تتيح للمستخدمين توصيل الهواتف الذكية أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة بشبكة بدون الكبل المطلوب.
أثناء المقارنة مع Gigabit Ethernet، يتم توفير معدلات نقل البيانات القصوى الأسرع بواسطة معيار Wi-Fi 802.11ac. ومع ذلك، بالمقارنة مع الشبكات اللاسلكية، فإن التوصيلات السلكية أكثر أمانًا وأقل عرضة للتداخل. هذا هو السبب الرئيسي لاستمرار استخدام الإيثرنت من قبل العديد من الشركات والمؤسسات.
إقرأ أيضاً… ما هي شبكة توصيل المحتوى CDN؟ كيف تعمل وما هي فوائدها؟
أنواع شبكات الإيثرنت.
يتم توصيل جهاز Ethernet بكابلات نحاسية CAT5 / CAT6 بكابل ألياف بصرية من خلال محولات وسائط الألياف البصرية. يتم زيادة المسافة التي تغطيها الشبكة بشكل كبير من خلال هذا التمديد لكابل الألياف الضوئية.
هناك بعض أنواع شبكات Ethernet التي تمت مناقشتها أدناه:
- Fast Ethernet.
عادةً ما يتم دعم هذا النوع من Ethernet بواسطة زوج مجدول أو كابل CAT5، والذي لديه القدرة على نقل البيانات أو استقبالها بسرعة حوالي 100 ميجابت في الثانية.
تعمل في 100Base و 10 / 100Base Ethernet على جانب الألياف من الارتباط إذا كان أي جهاز مثل الكاميرا أو الكمبيوتر المحمول أو أي جهاز آخر متصل بشبكة.
يتم استخدام كيبل الألياف الضوئية وكابل الزوج الملتوي بواسطة إيثرنت السريع لإنشاء اتصال. إن 100BASE-TX و 100BASE-FX و 100BASE-T4 هي الفئات الثلاث لشبكة إيثرنت السريعة.
- Gigabit Ethernet.
هذا النوع من شبكات Ethernet هو ترقية من Fast Ethernet، والتي تستخدم كبل الألياف الضوئية وكبل الزوج الملتوي لإنشاء اتصال.
يمكنه نقل البيانات بمعدل 1000 ميجابت في الثانية أو 1 جيجابت في الثانية. في العصر الحديث، تعد شبكة جيجابت إيثرنت أكثر شيوعًا. يستخدم نوع الشبكة هذا أيضًا CAT5e أو كبلات متقدمة أخرى، والتي يمكنها نقل البيانات بمعدل 10 جيجابت في الثانية.
كان الهدف الأساسي من تطوير شبكة جيجابت إيثرنت هو تلبية متطلبات المستخدم بالكامل، مثل النقل الأسرع للبيانات وشبكة الاتصال الأسرع والمزيد.
- 10-Gigabit Ethernet.
يمكن لهذا النوع من الشبكات نقل البيانات بمعدل 10 جيجابت / ثانية، وتعتبر شبكة أكثر تقدمًا وعالية السرعة. كما أنها تستخدم كبلات أزواج مجدولة CAT6a أو CAT7 وكابلات ألياف بصرية.
يمكن أن تصل هذه الشبكة إلى ما يقرب من 10000 متر بمساعدة كابل الألياف الضوئية.
- Switch Ethernet.
يتضمن هذا النوع من الشبكات إضافة محولات أو محاور، مما يساعد على تحسين إنتاجية الشبكة حيث يمكن أن يكون لكل محطة عمل في هذه الشبكة اتصالها المخصص 10 ميغابت في الثانية بدلاً من مشاركة الوسيط.
بدلاً من استخدام كبل كروس أوفر، يتم استخدام كبل شبكة عادي عند استخدام مفتاح في الشبكة. بالنسبة لأحدث Ethernet، فهو يدعم 1000 ميجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية و 10 ميجابت في الثانية إلى 100 ميجابت في الثانية لشبكة إيثرنت سريعة.
إيجابيات شبكة الإيثرنت.
- إن تكوين شبكة إيثرنت ليس مكلفًا كثيرًا. بالمقارنة مع أنظمة توصيل أجهزة الكمبيوتر الأخرى، فهي غير مكلفة نسبيًا.
- توفر شبكة Ethernet أمانًا عاليًا للبيانات حيث تستخدم جدران الحماية من حيث أمان البيانات.
- أيضًا، تتيح شبكة Gigabit للمستخدمين نقل البيانات بسرعة 1-100 جيجابت في الثانية.
- في هذه الشبكة، يتم الحفاظ على جودة نقل البيانات.
- في هذه الشبكة، تكون الإدارة والصيانة أسهل.
- أحدث إصدار من شبكة جيجابت إيثرنت وشبكة إيثرنت لاسلكية لديها القدرة على نقل البيانات بسرعة 1-100 جيجابت في الثانية.
إقرأ أيضاً… كيف تعمل الشبكات اللاسلكية على نقل البيانات؟
سلبيات شبكة الإيثرنت.
- تحتاج إلى خدمة حتمية؛ لذلك، لا تعتبر الأفضل لتطبيقات الوقت الفعلي.
- تقيدك شبكة Ethernet السلكية من حيث المسافات، وهي الأفضل للاستخدام في المسافات القصيرة.
- إذا قمت بإنشاء شبكة إيثرنت سلكية تحتاج إلى كبلات ومحاور ومفاتيح وأجهزة توجيه، فإنها تزيد من تكلفة التثبيت.
- تحتاج البيانات إلى نقل سريع في تطبيق تفاعلي، وكذلك البيانات صغيرة جدًا.
- في شبكة إيثرنت، لا يرسل المتلقي أي إشعار بعد قبول الحزمة.
- إذا كنت تخطط لإعداد شبكة Ethernet لاسلكية، فقد يكون الأمر صعبًا إذا لم تكن لديك خبرة في مجال الشبكة.
- بالمقارنة مع شبكة Ethernet السلكية، فإن الشبكة اللاسلكية ليست أكثر أمانًا.
- لا يدعم إصدار 100Base-T4 وضع اتصال البيانات ثنائية الاتجاه.
بالإضافة إلى ذلك، من الصعب جدًا العثور على مشكلة في شبكة Ethernet (إذا كانت موجودة)، حيث أنه ليس من السهل تحديد العقدة أو الكيبل الذي يسبب المشكلة.
لماذا يتم استخدام إيثرنت؟
لا يزال Ethernet شكلًا شائعًا من أشكال اتصال الشبكة، والذي يتم استخدامه لسرعته العالية وأمانه وموثوقيته.
يتم استخدامه لتوصيل الأجهزة في شبكة تستخدمها مؤسسات محددة للشبكات المحلية، والمؤسسات مثل حرم المدارس والمستشفيات ومكاتب الشركات وما إلى ذلك.
مع تقدم تقنية الشبكة تدريجياً، ضمنت Ethernet شعبيتها المستمرة حيث لديها القدرة على تطوير وتقديم مستويات أعلى من الأداء مع الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة.
في منتصف التسعينيات ، زادت سرعة 10 ميجابت في الثانية الأصلية لشبكة إيثرنت إلى 100 ميجابت في الثانية. علاوة على ذلك، يمكن دعم ما يصل إلى 400 جيجابت في الثانية بواسطة الإصدارات الحالية من Ethernet.
كيف تعمل شبكة الإيثرنت؟
تسهل Ethernet، في نموذج OSI، تشغيل الطبقات المادية وطبقات ارتباط البيانات وتوجد في الطبقات السفلية من ربط الأنظمة المفتوحة. هناك سبع طبقات متوفرة في نموذج OSI، وهي كالتالي:
- طبقة وصل البيانات.
- طبقة الشبكة.
- طبقة النقل.
- طبقة الجلسة.
- طبقة العرض.
- طبقة التطبيقات.
طبقة التطبيق هي الطبقة العليا التي تجعل المستخدمين قادرين على تنزيل البيانات والوصول إليها من عميل بريد أو مستعرض ويب. يقوم المستخدمون بإدخال استفساراتهم بمساعدة التطبيق.
بعد ذلك، يتم إرساله إلى الطبقة التالية، حيث يُعرف الطلب باسم “حزمة”. تحتوي الحزمة على المعلومات الخاصة بالمرسل وعنوان الويب الوجهة.
حتى تصل الحزمة إلى الطبقة السفلية، التي تسمى إطار Ethernet، يتم إرسال الحزمة من طبقة التطبيق. الطبقة الأقرب إلى جهازك هي الطبقة الأولى أو السفلية.
