มาตรฐาน IEEE 802.3 – คู่มือขั้นสูงสุด!

ยินดีต้อนรับสู่โพสต์บล็อกของวันนี้ในหัวข้อ มาตรฐาน IEEE 802.3 คาดไม่ถึง โปรโตคอลอีเธอร์เน็ต- หากคุณเคยสงสัยว่าคุณเป็นอย่างไร คอมพิวเตอร์ สื่อสารกับอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่ายของคุณ หรือวิธีถ่ายโอนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องต่างๆ แล้วคุณมาถูกที่แล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นหัวใจสำคัญของการสื่อสารเครือข่ายสมัยใหม่และก่อให้เกิด พื้นฐาน สำหรับเครือข่ายทุกประเภท ตั้งแต่เครือข่ายในบ้านขนาดเล็กไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานองค์กรที่กว้างขวาง ในเรื่องนี้ บทความ เราจะอธิบายทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับมาตรฐาน IEEE 802.3 วิธีการทำงาน รวมถึงรูปแบบและการใช้งานที่สำคัญที่สุดในทางปฏิบัติ งั้นก็กระโดดเข้าไปเลย!

มาตรฐาน IEEE 802.3 คืออะไร?

มาตรฐาน IEEE 802.3 หรือที่เรียกว่าอีเทอร์เน็ต เป็นโปรโตคอลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครือข่ายแบบมีสาย อีเธอร์เน็ตช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการกำหนดอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่เป็นมาตรฐาน มาตรฐานนี้กำหนดเลเยอร์ทางกายภาพของสถาปัตยกรรมเครือข่าย รวมถึงสายเคเบิล ตัวเชื่อมต่อ และสื่อการส่งผ่าน อีเธอร์เน็ตขึ้นอยู่กับโมเดล OSI และครอบคลุมเลเยอร์ 1 และ 2 เป็นหลัก รองรับสายเคเบิลประเภทและความเร็วที่หลากหลาย ตั้งแต่สายคู่บิดเกลียวไปจนถึงสายเคเบิลใยแก้วนำแสง มาตรฐานนี้มีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลาเพื่อรองรับความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้นและมาตรฐานใหม่ เครือข่ายอีเทอร์เน็ตสมัยใหม่ใช้สวิตช์และ VLAN เพื่อควบคุมการรับส่งข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และทำให้โทโพโลยีเครือข่ายมีความยืดหยุ่นมากขึ้น โดยรวมแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 นำเสนอโซลูชันเครือข่ายที่เชื่อถือได้และปรับขนาดได้ ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง

พื้นฐานของมาตรฐาน IEEE 802.3 คืออะไร?

มาตรฐาน IEEE 802.3 หรือที่รู้จักในชื่ออีเทอร์เน็ต เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายแบบใช้สายที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยอิงตามเลเยอร์ 1 และ 2 ของโมเดล OSI อีเทอร์เน็ตช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการใช้เฟรม, ที่อยู่ MAC และวิธีการ CSMA/CD สำหรับการควบคุมการเข้าถึงสื่อ สายเคเบิลประเภทต่างๆ เช่น สายคู่บิดเกลียวและสายไฟเบอร์ออปติก รองรับความเร็วการส่งข้อมูลที่แตกต่างกันและ ช่วง.

อีเธอร์เน็ตมีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลา และปัจจุบันมีมาตรฐานที่หลากหลาย ตั้งแต่ Fast Ethernet ไปจนถึง 100 Gigabit Ethernet เครือข่ายอีเธอร์เน็ตสมัยใหม่ใช้สวิตช์และ VLAN เพื่อควบคุมการรับส่งข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้โทโพโลยีเครือข่ายมีความยืดหยุ่นมากขึ้น Power over Ethernet (PoE) ยังช่วยให้สามารถส่งพลังงานและข้อมูลผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวกันได้ โดยรวมแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 นำเสนอโซลูชันเครือข่ายที่เชื่อถือได้และปรับขนาดได้ ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง

มาตรฐาน IEEE 802.3 เกิดขึ้นได้อย่างไร?

มาตรฐาน IEEE 802.3 หรือที่เรียกว่า Ethernet ได้รับการพัฒนาในปี 1970 ที่ Xerox Palo Alto Reseaอาร์ช เซ็นเตอร์ (PARC) เดิมทีคิดไว้เพื่อเป็นแนวทางในการ คอมพิวเตอร์ และเครื่องพิมพ์ในเครือข่ายท้องถิ่น อีเธอร์เน็ตกลายเป็นมาตรฐานกลางสำหรับการสื่อสารแบบมีสายอย่างรวดเร็ว ในปีต่อๆ มา อีเทอร์เน็ตได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมและปรับใช้เพื่อรองรับความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นและเครือข่ายที่ใหญ่ขึ้น มาตรฐานดังกล่าวได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการโดย IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) และตั้งแต่นั้นมาก็กลายเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครือข่ายแบบมีสาย ปัจจุบัน อีเธอร์เน็ตยังคงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการสื่อสารที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์ในองค์กร ศูนย์ข้อมูล และแอปพลิเคชันอื่นๆ อีกมากมาย

เทคโนโลยีใดบ้างที่รวมอยู่ในมาตรฐาน IEEE 802.3

โดยสรุป มาตรฐาน IEEE 802.3 มอบเทคโนโลยีที่หลากหลายสำหรับโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตและสายเคเบิลเครือข่าย เพื่อให้มั่นใจถึงการรวมเครือข่ายและความปลอดภัย มาตรฐานนี้เกิดขึ้นจากความจำเป็นในการจัดหาโปรโตคอลการสื่อสารทั่วไปสำหรับเครือข่ายทุกประเภท แม้ว่าอีเธอร์เน็ตจะมีหลายรูปแบบ แต่มาตรฐาน IEEE 802.3 ก็กลายเป็นโปรโตคอลหลักและใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน

นอกเหนือจากโมเดล OSI แล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 ยังกำหนดเทคโนโลยีเฉพาะ เช่น Power over Ethernet (PoE), Link Aggregation Control Protocol (LACP) และ เสมือน LAN (VLAN) คุณสมบัติขั้นสูงเหล่านี้ช่วยให้บริษัทต่างๆ จัดการเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และทำให้มีความปลอดภัยมากขึ้น

โดยรวมแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เนื่องจากเป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับการรวมอุปกรณ์ต่างๆ ไว้ในระบบเดียวตลอดจน Sicherheit ของเครือข่ายทั้งหมด

โปรโตคอล Ethernet ทำงานอย่างไรในมาตรฐาน IEEE 802.3

โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตในมาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายสมัยใหม่ของเรา เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับการรับส่งข้อมูลในเครือข่าย โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น คอมพิวเตอร์สวิตช์และเราเตอร์
โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตนี้ใช้วิธีการพิเศษที่เรียกว่า Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection (CSMA/CD) เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์หลายเครื่องสามารถเข้าถึงเครือข่ายพร้อมกันได้โดยไม่ทำให้เกิดการชนกัน ซึ่งหมายความว่าแต่ละอุปกรณ์จะตรวจสอบว่าเครือข่ายว่างหรือไม่ก่อนที่จะส่งสัญญาณ
หากอุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปพยายามเข้าถึงเครือข่ายในเวลาเดียวกันและเกิดการชนกัน โปรโตคอลจะตรวจจับสิ่งนี้โดยใช้กลไกที่เรียกว่าการตรวจจับการชนกัน เมื่อตรวจพบการชนกัน อุปกรณ์ทั้งสองที่เกี่ยวข้องจะหยุดการส่งสัญญาณทันทีและรอสักครู่ก่อนที่จะลองอีกครั้ง
ขนาดสูงสุดของแพ็กเก็ตในโปรโตคอล Ethernet โดยปกติคือ 1500 ไบต์บวกกับข้อมูลส่วนหัว หากจำเป็นต้องส่งพัสดุขนาดใหญ่ขึ้น พัสดุจะแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วจึงส่งแยกกัน
โดยรวมแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 พร้อมโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตนำเสนอตัวเลือกที่ใช้งานง่ายสำหรับการสร้างเครือข่ายท้องถิ่นที่แข็งแกร่งและทรงพลัง

โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตมีโครงสร้างทางเทคนิคอย่างไร

โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตหรือที่เรียกว่ามาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครือข่ายแบบมีสาย ประกอบด้วยหลายเลเยอร์และองค์ประกอบที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้ โครงสร้างทางเทคนิคของโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตอธิบายไว้ด้านล่าง:

เลเยอร์ทางกายภาพ (เลเยอร์ 1 ในโมเดล OSI):

เลเยอร์ทางกายภาพจะกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลของเครือข่าย เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้า ความเร็วสัญญาณนาฬิกา ความยาวสายเคเบิล และประเภทตัวเชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตรองรับสายเคเบิลประเภทต่างๆ เช่น สายคู่บิดเกลียว (เช่น CAT5, CAT6, CAT7) หรือสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก (เช่น โหมดเดียว, หลายโหมด) ซึ่งมีความเร็วในการส่งข้อมูลและ ช่วง อนุญาต

Data link layer (เลเยอร์ 2 ในโมเดล OSI):

ชั้นดาต้าลิงค์แบ่งออกเป็นชั้นย่อย 2 ชั้น คือ ภาพบรรยากาศ การควบคุมการเข้าถึง (MAC) และการควบคุมการเชื่อมโยงแบบลอจิคัล (LLC) ช่วงย่อยของ MAC มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการกับอุปกรณ์เครือข่าย สตรีมข้อมูลแบบมัลติเพล็กซ์ และจัดการการเข้าถึงสื่อการส่งผ่าน ใช้ที่อยู่ MAC (ที่อยู่ 48 บิต) เพื่อระบุอุปกรณ์แต่ละเครื่องบนเครือข่ายโดยไม่ซ้ำกัน แผนกย่อย LLC มีหน้าที่รับผิดชอบในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ตามที่อยู่ MAC และให้บริการที่เชื่อถือได้ ไร้การเชื่อมต่อ หรือเน้นการเชื่อมต่อ

โครงสร้างเฟรม(เฟรม):

อีเธอร์เน็ตใช้เฟรมเพื่อส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย เฟรมประกอบด้วยหลายฟิลด์ รวมถึงคำนำ ตัวคั่นเฟรมเริ่มต้น (SFD) ที่อยู่ MAC ปลายทางและต้นทาง ฟิลด์ประเภท/ความยาว เพย์โหลด และลำดับการตรวจสอบเฟรม (FCS) คำนำและ SFD ช่วยให้สามารถซิงโครไนซ์และเริ่มต้นการตรวจจับเฟรมได้ ในขณะที่ FCS มี Cyclic Redundancy Check (CRC) สำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาด

การตรวจจับการชนและการควบคุมการเข้าถึงสื่อ:

อีเธอร์เน็ตใช้วิธีการ Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection (CSMA/CD) เพื่อประสานงานการเข้าถึงสื่อการส่ง อุปกรณ์จะฟังสื่อการส่งข้อมูลและส่งข้อมูลหากตรวจไม่พบการส่งสัญญาณอื่นๆ อย่างไรก็ตาม หากมีอุปกรณ์สองเครื่องขึ้นไปกำลังส่งสัญญาณพร้อมกันและเกิดการชนกัน อุปกรณ์เหล่านั้นจะหยุดส่งสัญญาณ รอสักครู่ แล้วลองส่งข้อมูลอีกครั้ง

ความเร็วและมาตรฐาน:

อีเธอร์เน็ตมีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลาเพื่อรองรับความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้นและมาตรฐานใหม่ ซึ่งรวมถึง Fast Ethernet (100 Mbit/s), Gigabit Ethernet (1 Gbit/s), 10 Gigabit Ethernet (10 Gbit/s), 40 Gigabit Ethernet (40 Gbit/s) และ 100 Gigabit Ethernet (100 Gbit/s) มาตรฐานอีเทอร์เน็ตรูปแบบต่างๆ เหล่านี้มีความเร็วและช่วงที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับข้อกำหนดเฉพาะของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายได้ การพัฒนาในอนาคตอาจทำให้อัตราข้อมูลสูงขึ้นได้

การสลับอีเธอร์เน็ต:

เครือข่ายอีเทอร์เน็ตสมัยใหม่มักใช้สวิตช์อีเทอร์เน็ตเพื่อควบคุมการรับส่งข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตรงกันข้ามกับฮับที่ส่งแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมด ซึ่งไปข้างหน้าจะสลับส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังอุปกรณ์เป้าหมายที่เกี่ยวข้องเท่านั้น สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายโดยลดการชนกันและการรับส่งข้อมูลที่ไม่จำเป็นบนสื่อการรับส่งข้อมูล

LAN เสมือน (VLAN):

อีเธอร์เน็ตยังสนับสนุนการสร้าง LAN เสมือน (VLAN) ซึ่งสามารถสร้างส่วนเครือข่ายลอจิคัลภายในเครือข่ายทางกายภาพได้ VLAN สามารถใช้เพื่อแยกการรับส่งข้อมูล เพิ่มความปลอดภัย และเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับโทโพโลยีเครือข่าย

โดยรวมแล้ว โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตได้รับการออกแบบทางเทคนิคเพื่อมอบโซลูชันเครือข่ายที่เชื่อถือได้ ปรับขนาดได้ และง่ายต่อการจัดการ องค์ประกอบต่างๆ ของโปรโตคอล เช่น ฟิสิคัลเลเยอร์ ดาต้าลิงค์เลเยอร์ โครงสร้างเฟรม การตรวจจับการชนกัน และมาตรฐานอีเธอร์เน็ตต่างๆ ทำงานร่วมกันเพื่อให้เกิดการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เนื่องจากการพัฒนาและการปรับตัวอย่างต่อเนื่องตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย Ethernet ยังคงเป็นเทคโนโลยีศูนย์กลางในด้านเครือข่ายแบบมีสาย

การถ่ายโอนข้อมูลเกิดขึ้นบน Ethernet ได้อย่างไร?

การส่งข้อมูลในเครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้อย่างยิ่ง การส่งข้อมูลเกิดขึ้นในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า "เฟรม" ซึ่งถูกส่งไปยังอุปกรณ์เป้าหมายที่ถูกต้องโดยใช้ระบบที่อยู่ MAC นอกจากนี้ ยังมีการส่งเช็คซัมเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับข้อมูลอย่างถูกต้อง
ขั้นแรก อุปกรณ์ส่งสัญญาณจะส่งสัญญาณเพื่อสร้างการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เป้าหมาย เมื่อสร้างการเชื่อมต่อแล้ว ผู้ส่งก็สามารถส่งข้อมูลได้ จากนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดบนเครือข่ายจะได้รับเฟรม แต่จะประมวลผลโดยผู้รับที่ต้องการเท่านั้น หลังจากที่เฟรมมาถึงสำเร็จ อุปกรณ์เป้าหมายจะส่งการตอบรับกลับไปยังผู้ส่ง การเชื่อมต่อจะถูกปิดเมื่อส่งเฟรมทั้งหมดสำเร็จ
ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต จะใช้โปรโตคอลควบคุมการเข้าถึง (DCP) เพื่อควบคุมการไหลของข้อมูล เพื่อให้แน่ใจว่าแพ็กเก็ตข้อมูลในเครือข่ายจะถูกส่งต่อกันและไม่ได้ส่งพร้อมกัน

ข้อดีของโปรโตคอล Ethernet คืออะไร?

โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตหรือที่รู้จักกันในชื่อมาตรฐาน IEEE 802.3 มีข้อดีมากมายที่ทำให้เป็นมาตรฐานที่โดดเด่นสำหรับเครือข่ายแบบมีสาย ข้อดีของโปรโตคอลอีเทอร์เน็ต ได้แก่ ความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการปรับขนาด ความเรียบง่าย และความคุ้มค่า ด้านล่างนี้ฉันจะอธิบายข้อดีหลักบางประการของอีเธอร์เน็ต:

ความน่าเชื่อถือ:

อีเธอร์เน็ตได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่เชื่อถือได้มากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การใช้กลไกการตรวจจับข้อผิดพลาด เช่น Cyclic Redundancy Check (CRC) และการตรวจจับการชนโดยใช้กระบวนการ CSMA/CD ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูลที่ส่งและความเสถียรของเครือข่าย

ความสามารถในการปรับขนาด:

อีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีที่ปรับขนาดได้สูงซึ่งตอบสนองความต้องการของขนาดเครือข่ายและความเร็วที่แตกต่างกัน อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นของ 10GbE, 40GbE และ 100GbE ถูกนำมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย

ไอน์ฟาชิต:

อีเธอร์เน็ตนั้นง่ายต่อการใช้งาน จัดการ และบำรุงรักษา ด้วยการใช้ระบบสายเคเบิล ตัวเชื่อมต่อ และส่วนประกอบเครือข่ายที่ได้มาตรฐาน ผู้ดูแลระบบเครือข่ายและวิศวกรจึงสามารถเพิ่ม ถอด หรือเปลี่ยนอุปกรณ์ได้อย่างง่ายดาย

ประสิทธิภาพต้นทุน:

อีเธอร์เน็ตนำเสนอโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับเครือข่าย เนื่องจากสายเคเบิล ตัวเชื่อมต่อ และส่วนประกอบเครือข่ายที่ใช้โดยทั่วไปมีราคาไม่แพง นอกจากนี้ อีเธอร์เน็ตยังได้รับประโยชน์จากการยอมรับและการใช้งานอย่างแพร่หลาย ซึ่งช่วยลดต้นทุนของเทคโนโลยีอีกด้วย

การทำงานร่วมกัน:

เครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีแนวโน้มที่จะเข้ากันได้เป็นอย่างดีกับอุปกรณ์ ระบบปฏิบัติการ และโทโพโลยีเครือข่ายต่างๆ เป็นอย่างดี ทำให้ง่ายต่อการรวมระบบต่างๆ เข้ากับเครือข่าย

การพัฒนาเพิ่มเติมและความปลอดภัยในอนาคต:

เนื่องจากมีการใช้อย่างแพร่หลายและการพัฒนามาตรฐานอีเธอร์เน็ตอย่างต่อเนื่อง จึงมีแนวโน้มว่าอีเธอร์เน็ตจะยังคงมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีเครือข่ายในอนาคต สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยในการลงทุนสำหรับบริษัทและองค์กรที่ใช้อีเธอร์เน็ต

โดยรวมแล้ว โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตมีข้อดีหลายประการที่ทำให้เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ด้วยความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการปรับขนาด ความเรียบง่าย ความคุ้มค่า และความสามารถในการทำงานร่วมกัน อีเธอร์เน็ตได้สร้างตัวเองขึ้นมาเป็นมาตรฐานสำหรับเครือข่ายแบบมีสาย และคาดว่าจะยังคงมีบทบาทสำคัญในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายในอนาคต

สื่อการส่งผ่าน Ethernet IEEE 802.3 ที่แตกต่างกันคืออะไร

มาตรฐาน IEEE 802.3 กำหนดสื่อการรับส่งข้อมูลต่างๆ ที่สามารถใช้กับเครือข่ายอีเทอร์เน็ตได้ หนึ่งในสื่อที่ใช้กันมากที่สุดคือสายคู่บิดเกลียว ซึ่งมีจำหน่ายในรุ่น CAT 5e, CAT6 และ CAT7
สายเคเบิลเหล่านี้แต่ละสายมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันในแง่ของแบนด์วิธและระยะทาง สื่อกลางในการส่งข้อมูลทั่วไปอีกชนิดหนึ่งคือสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ซึ่งรองรับแบนด์วิธที่สูงขึ้นในระยะทางที่ไกลกว่า
นอกจากนี้ยังมีสื่ออื่นๆ ที่ไม่ค่อยพบเห็นได้ทั่วไป เช่น สายโคแอกเชียลหรือการเชื่อมต่อไร้สาย เช่น WiFi หรือบลูทูธ สื่อแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง รวมถึงการใช้งานเฉพาะด้านด้วย
เมื่อพูดถึงการรวมเครือข่าย สื่อการรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกันเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจากมีตัวเลือกที่ยืดหยุ่นเพื่อตอบสนองทุกความต้องการของเครือข่าย
การเลือกสื่อส่งกำลังที่เหมาะสมสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากในแง่ของความเร็วและความน่าเชื่อถือ ดังนั้นจึงควรพิจารณาอย่างรอบคอบ

สายเคเบิลประเภทใดที่ใช้ในอีเทอร์เน็ต?

การใช้มาตรฐาน IEEE 802.3 และโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตได้ปฏิวัติเทคโนโลยีเครือข่ายและนำไปสู่การส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น อีเธอร์เน็ตรุ่นต่างๆ ที่รวมอยู่ในมาตรฐานทำให้สามารถปรับเครือข่ายให้ตรงกับความต้องการที่แตกต่างกันได้ โมเดล OSI ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนข้อมูลมีความปลอดภัยและเชื่อถือได้
ความปลอดภัยของเครือข่ายเป็นสิ่งสำคัญเมื่อรวมระบบเข้ากับเครือข่าย สิ่งสำคัญคือต้องปกป้องข้อมูลที่ละเอียดอ่อนจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต

ในที่สุดก็มีการพัฒนาสายเคเบิลประเภทต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน ตั้งแต่สายคู่บิดเกลียวไปจนถึงสายไฟเบอร์ออปติก มีตัวเลือกมากมายให้เลือก

ประเภทสายเคเบิลต่อไปนี้ใช้ในอีเธอร์เน็ต:

สายคู่บิดเกลียว (CAT3, CAT5, CAT6, CAT7)

สายคู่บิดเกลียวเป็นสายเคเบิลชนิดหนึ่งที่ใช้ในโทรคมนาคมและการส่งข้อมูล ประกอบด้วยสายทองแดงตีเกลียวสี่คู่วิ่งอยู่ในปลอกทั่วไป สายไฟถูกบิดเข้าด้วยกันเป็นคู่เพื่อลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวน สายคู่บิดเกลียวใช้ในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) เป็นหลัก และมีจำหน่ายในประเภทต่างๆ ที่แตกต่างกันไปตามประสิทธิภาพและการใช้งาน

1. CAT3: สายเคเบิลประเภท 3 (CAT3) เป็นสายเคเบิลคู่บิดเกลียวที่ล้าสมัยซึ่งใช้ในปี 1990 รองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 10 Mbit/s (เมกะบิตต่อวินาที) และแบนด์วิธสูงสุด 16 MHz สายเคเบิล CAT3 ใช้สำหรับแอปพลิเคชันโทรศัพท์และเครือข่ายอีเธอร์เน็ต (10Base-T) รุ่นเก่าเป็นหลัก
2. CAT5: สายเคเบิล Category 5 (CAT5) เป็นสายเคเบิล CAT3 เวอร์ชันปรับปรุง และรองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 100 Mbps ที่แบนด์วิธสูงสุด 100 MHz สาย CAT5 ได้รับการออกแบบมาสำหรับเครือข่าย Fast Ethernet (100Base-T) และใช้ในเครือข่ายภายในบ้านและสำนักงาน
3. CAT6: สายเคเบิล Category 6 (CAT6) เป็นการปรับปรุงเพิ่มเติมของเทคโนโลยีคู่บิดเกลียว และให้อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นถึง 1 Gbit/s (กิกะบิตต่อวินาที) โดยมีแบนด์วิธสูงถึง 250 MHz สายเคเบิล CAT6 เหมาะสำหรับเครือข่าย Gigabit Ethernet (1000Base-T) และเข้ากันได้กับสายเคเบิล CAT5 และ CAT3 รุ่นเก่า
4. CAT7: สายเคเบิล Category 7 (CAT7) เป็นสายเคเบิลคู่บิดเกลียวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน รองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 10 Gbit/s พร้อมแบนด์วิดธ์สูงสุด 600 MHz สายเคเบิล CAT7 ได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่มีความต้องการสูง เช่น เครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10 กิกะบิต (10GBase-T) และศูนย์ข้อมูล มีลักษณะเฉพาะด้วยการปรับปรุงการป้องกันสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

โดยรวมแล้ว ประสิทธิภาพของสายเคเบิลคู่บิดเกลียวได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยแต่ละหมวดหมู่ใหม่จะมีอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น และภูมิคุ้มกันทางเสียงที่ดีขึ้น เมื่อเลือกสายเคเบิลคู่บิด สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาความต้องการของแอปพลิเคชันเฉพาะและข้อกำหนดเครือข่ายในอนาคต

สายโคแอกเชียล (RG58, RG59)

สายโคแอกเซียลหรือที่เรียกว่าสายโคแอกเซียลเป็นสายเคเบิลชนิดหนึ่งที่ใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคม การแพร่ภาพกระจายเสียง และเครือข่ายบรอดแบนด์ ประกอบด้วยตัวนำด้านในตรงกลาง ซึ่งมักทำจากทองแดงแข็งหรือตีเกลียว และตัวนำด้านนอกซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันและล้อมรอบตัวนำด้านในอย่างสมบูรณ์ มีฉนวนไฟฟ้าระหว่างตัวนำทั้งสองและสายเคเบิลทั้งหมดล้อมรอบด้วยปลอกป้องกันด้านนอก

สายโคแอกเชียลมีจำหน่ายหลายประเภทและขนาด โดย RG58 และ RG59 เป็นสายที่ได้รับความนิยมมากที่สุด XNUMX สาย:

1. RG58: RG58 เป็นสายโคแอกเชียลแบบยืดหยุ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มม. ส่วนใหญ่จะใช้ในแอปพลิเคชันการส่งพลังงานต่ำและความถี่สูง เช่น: B. ในระบบสื่อสารทางวิทยุและในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (10Base2, Thin Ethernet) สายเคเบิล RG58 มีตัวนำด้านในเป็นทองแดงแข็งและชีลด์ถักเปียทองแดงเคลือบดีบุก
2. RG59: RG59 เป็นสายโคแอกเชียลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6,1 มม. ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการส่งสัญญาณวิดีโอ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบกล้องรักษาความปลอดภัย ระบบเคเบิลทีวี และกล้องวงจรปิด สายเคเบิล RG59 มีตัวนำกลางเป็นทองแดงแข็งหรือตีเกลียว และหุ้มด้วยทองแดงเคลือบดีบุกหรือชีลด์ถักอะลูมิเนียม

เมื่อเปรียบเทียบกับสายคู่บิดเกลียวแล้ว สายโคแอกเชียลมีข้อดีหลายประการ เช่น ป้องกันสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดีกว่า และส่งสัญญาณได้ไกลกว่า อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วจะมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าและยากต่อการติดตั้งเนื่องจากมีขนาดที่ใหญ่กว่า เมื่อเลือกสายโคแอกเซียล สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาข้อกำหนดการใช้งาน การสูญเสียสัญญาณ และสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้า

สายเคเบิลใยแก้วนำแสง (โหมดเดียว, มัลติโหมด)

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นสายเคเบิลชนิดหนึ่งที่ใช้ในการส่งข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณแสง ประกอบด้วยใยแก้วหรือพลาสติกบางๆ ที่รวมอยู่ในเสื้อแจ็คเก็ตป้องกัน เมื่อเปรียบเทียบกับสายทองแดง เช่น สายคู่ตีเกลียวและสายโคแอกเชียล สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกมีแบนด์วิธที่สูงกว่า การลดทอนที่ต่ำกว่า และมีช่วงการส่งสัญญาณที่ยาวกว่า นอกจากนี้ยังมีภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและให้ความปลอดภัยที่ดีกว่าเนื่องจากดักจับได้ยาก

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: สถานะโสด- และ สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมด.

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงโหมดเดียว:

สายเคเบิลโหมดเดี่ยว (SMF) มีแกนขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8-10 ไมครอน และใช้ในการส่งลำแสงเดี่ยวหรือโหมดของแสง เนื่องจากขนาดแกนที่เล็ก สายเคเบิลโหมดเดี่ยวจึงไม่พบการกระจายตัวของโหมด ทำให้เหมาะสำหรับการส่งข้อมูลในระยะทางไกล (หลายกิโลเมตรถึงหลายร้อยกิโลเมตร) และที่อัตราข้อมูลสูง (กิกะบิตและเทราบิต) สายเคเบิลโหมดเดียวมักใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคม เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) และแอปพลิเคชันที่มีแบนด์วิธสูง

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมด:

สายเคเบิลมัลติโหมด (MMF) มีแกนที่ใหญ่กว่า โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50-62,5 ไมครอน และอนุญาตให้ส่งลำแสงหรือโหมดหลายอันพร้อมกันได้ เนื่องจากขนาดคอร์ที่ใหญ่กว่า สายเคเบิลมัลติโหมดจึงเชื่อมต่อและติดตั้งได้ง่ายกว่า แต่มีการลดทอนและการกระจายของโหมดที่สูงกว่า ซึ่งจำกัดช่วงการส่งสัญญาณและอัตราข้อมูลสูงสุด สายเคเบิลมัลติโหมดเหมาะสำหรับระยะทางสั้นๆ (สูงถึงสองสามร้อยเมตร) และอัตราข้อมูลที่ต่ำกว่า (เมกะบิตและกิกะบิต) และโดยทั่วไปจะใช้ในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ศูนย์ข้อมูล และแอปพลิเคชันที่มีช่วงจำกัด

เมื่อเลือกสายเคเบิลใยแก้วนำแสง ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น แบนด์วิธที่ต้องการ ระยะการส่งสัญญาณ ข้อกำหนดในการติดตั้ง และต้นทุน ในการใช้งานหลายประเภท สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกให้ประสิทธิภาพสูงและรองรับอนาคต ทางเลือก ไปจนถึงสายทองแดงธรรมดา

สายทองแดงและสายไฟเบอร์ออปติกแตกต่างกันอย่างไร?

สายเคเบิลทองแดงและไฟเบอร์ออปติกเป็นสายเคเบิลพื้นฐานสองประเภทที่ใช้ในโทรคมนาคมและการส่งข้อมูล สายเคเบิลทั้งสองประเภทมีคุณสมบัติและลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อขอบเขตการใช้งานและการใช้งานที่เป็นไปได้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสายทองแดงและสายไฟเบอร์ออปติกคือ:

1. สื่อส่ง: สายทองแดง เช่น สายคู่ตีเกลียวและสายโคแอกเซียล ใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่งข้อมูล ในขณะที่สายไฟเบอร์ออปติกใช้สัญญาณแสงในการส่งข้อมูล ความแตกต่างพื้นฐานนี้นำไปสู่ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพจำนวนหนึ่งระหว่างสายเคเบิลทั้งสองประเภท
2. แบนด์วิธและอัตราข้อมูล: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกให้แบนด์วิธที่สูงกว่าและรองรับอัตราข้อมูลที่สูงกว่าสายทองแดง สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลจากกิกะบิตถึงเทราบิตต่อวินาที ในขณะที่สายเคเบิลทองแดงโดยทั่วไปรองรับอัตราข้อมูลในช่วงเมกะบิตถึงกิกะบิตต่อวินาที
3. พิสัย: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกช่วยให้สามารถส่งสัญญาณได้หลากหลายมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสายทองแดง สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกโหมดเดี่ยวสามารถส่งสัญญาณจากหลายกิโลเมตรถึงหลายร้อยกิโลเมตร ในขณะที่ระยะของสายเคเบิลทองแดงมักจะจำกัดอยู่ที่สองสามร้อยเมตร
4. ความไวต่อความล้มเหลว: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกมีภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และครอสทอล์ค ในขณะที่สายทองแดงไวต่อการรบกวนเหล่านี้ ซึ่งอาจส่งผลให้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงให้คุณภาพสัญญาณและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีศักยภาพในการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง
5. การรักษาความปลอดภัย: เนื่องจากสายไฟเบอร์ออปติกใช้สัญญาณแสง จึงดักจับได้ยากกว่าสายทองแดง ส่งผลให้มีความปลอดภัยในการรับส่งข้อมูลดีขึ้น
6. น้ำหนักและขนาด: สายไฟเบอร์ออปติกมีน้ำหนักเบากว่าและโดยทั่วไปจะมีขนาดเล็กกว่าสายทองแดง ทำให้การติดตั้งและการจัดการสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกทำได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะในพื้นที่แคบ
7. ค่าใช้จ่าย: โดยทั่วไปแล้วสายทองแดงจะมีราคาถูกกว่าการซื้อสายไฟเบอร์ออปติก อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ข้อกำหนดในการบำรุงรักษาที่ลดลง และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสามารถลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของเมื่อเวลาผ่านไป

เมื่อเลือกประเภทสายเคเบิลสำหรับการใช้งานเฉพาะ ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น แบนด์วิธ ช่วง ความไวต่อการรบกวน ความปลอดภัย น้ำหนัก และต้นทุน ในหลายกรณี สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นทางเลือกที่ทรงพลังและรองรับอนาคตมากกว่าสายเคเบิลทองแดงแบบดั้งเดิม

อนาคตของประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 จะเป็นอย่างไร

อนาคตของประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 หรือที่เรียกว่าสายเคเบิลอีเธอร์เน็ต จะมีลักษณะเฉพาะด้วยการพัฒนาและนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องที่มุ่งตอบสนองข้อกำหนดสำหรับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้น และขอบเขตการใช้งานที่กว้างขึ้น สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) ทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่ออัปเดตมาตรฐานอีเธอร์เน็ตเพื่อรองรับเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันใหม่ๆ บางส่วน แนวโน้มและการพัฒนาที่สำคัญที่สุด ในอนาคตประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 ได้แก่:

1. อัตราข้อมูลที่สูงขึ้น: การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของการรับส่งข้อมูลและความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้นจำเป็นต้องใช้มาตรฐานอีเธอร์เน็ตที่มีอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น ประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 ในอนาคตมีแนวโน้มที่จะรองรับมาตรฐานที่เปิดใช้งานอัตราข้อมูล 100 Gbit/s, 200 Gbit/s, 400 Gbit/s และสูงกว่านั้น
2. การพัฒนาเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงเพิ่มเติม: สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกจะมีบทบาทสำคัญในการรองรับความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้น มาตรฐานอีเธอร์เน็ตในอนาคตคาดว่าจะรวมเอาเทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกขั้นสูง เช่น สายเคเบิลโหมดเดี่ยวและมัลติโหมดที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าและการลดทอนที่ต่ำกว่า
3. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ประสิทธิภาพการใช้พลังงานจะเป็นปัจจัยสำคัญมากขึ้นในการพัฒนาประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 ในอนาคต ซึ่งรวมถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของสายเคเบิลและอุปกรณ์เครือข่าย ตลอดจนการพัฒนามาตรฐาน Energy Efficient Ethernet (EEE) ที่ลดการใช้พลังงานในช่วงที่มีการส่งข้อมูลต่ำ
4. เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตไร้สาย: ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตไร้สาย เช่น Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E และ Wi-Fi รุ่นอนาคต จะช่วยขับเคลื่อนความต้องการการเชื่อมต่อไร้สายที่ยืดหยุ่นและทรงพลังยิ่งขึ้น แม้ว่าเทคโนโลยีไร้สายจะไม่สามารถแทนที่การเชื่อมต่อแบบใช้สายได้อย่างสมบูรณ์ แต่จะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสาร
5. การปรับตัวให้เข้ากับแอปพลิเคชันใหม่: ประเภทสายเคเบิล IEEE 802.3 ในอนาคตจะต้องสามารถปรับให้เข้ากับแอปพลิเคชันและเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น Internet of Things (IoT), อุตสาหกรรม 4.0, ระบบการจราจรและการขนส่งอัจฉริยะ รวมถึง 5G และรุ่นเซลลูล่าร์ในอนาคต

IEEE 802.3 Ethernet รุ่นหลักมีอะไรบ้าง

มาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายสมัยใหม่ และโปรโตคอลอีเทอร์เน็ตเป็นส่วนพื้นฐานของมาตรฐานนี้ อย่างไรก็ตาม มีโปรโตคอลอีเทอร์เน็ตหลายรูปแบบ ที่สำคัญที่สุดคือ 10BASE-T, 100BASE-TX และ 1000BASE-T
ตัวแปรแรก 10BASE-T ได้รับการพัฒนาในช่วงแรก ๆ ของเทคโนโลยีเครือข่ายและเปิดใช้งานความเร็วในการส่งข้อมูลสูงสุด 10 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ความเร็วนี้อาจดูช้าในปัจจุบัน แต่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญเหนือสื่อส่งสัญญาณทางเลือกที่ช้ากว่าในขณะนั้น
ขณะที่เทคโนโลยีใหม่ได้รับการพัฒนา โปรโตคอลอีเธอร์เน็ตที่เร็วขึ้นก็ได้รับการพัฒนา หนึ่งในตัวแปรเหล่านี้คือ 100BASE-TX ซึ่งสามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุด 100 Mbps สิ่งนี้ทำให้ธุรกิจและบุคคลสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้รวดเร็วยิ่งขึ้น รวมถึงถ่ายโอนไฟล์ขนาดใหญ่ภายในเครือข่ายท้องถิ่นได้อย่างรวดเร็ว
ในที่สุดก็มีโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตเวอร์ชันล่าสุดที่เรียกว่า 1000BASE-T หรือที่รู้จักกันในชื่อ Gigabit Ethernet ด้วยเทคโนโลยีนี้ อัตราข้อมูลสามารถสูงถึงหนึ่งกิกะบิตต่อวินาที ซึ่งสูงกว่าโปรโตคอลรุ่นแรกถึงห้าสิบเท่า!
โดยรวมแล้ว อีเทอร์เน็ต IEEE 802.3 ที่แตกต่างกันเหล่านี้มีความเร็วที่แตกต่างกันสำหรับความต้องการที่แตกต่างกันของเครือข่ายสมัยใหม่ และมีส่วนช่วยในเรื่องนี้ คอมพิวเตอร์ สามารถสื่อสารระหว่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่ว่าจะเป็นในที่ส่วนตัวหรือในธุรกิจ

อีเทอร์เน็ตรุ่นต่างๆ แตกต่างกันอย่างไร

อีเธอร์เน็ตคือกลุ่มเทคโนโลยีและมาตรฐานที่ใช้ในเครือข่ายท้องถิ่น เครือข่าย, LAN) ใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลและการสื่อสาร อีเธอร์เน็ตรุ่นต่างๆ จะแตกต่างกันไปในแง่ของอัตราข้อมูล ประเภทสายเคเบิล โทโพโลยีเครือข่าย และพื้นที่การใช้งานเป็นหลัก อีเธอร์เน็ตรุ่นต่างๆ ที่พบบ่อยที่สุดได้แก่:

1. 10BASE-T: ตัวแปรนี้ใช้สายคู่บิดเกลียว (CAT3 หรือสูงกว่า) และรองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 10 Mbit/s ใช้โทโพโลยีแบบดาว ซึ่งอุปกรณ์ปลายทางเชื่อมต่อกับฮับกลางหรือสลับผ่านการเชื่อมต่อสายเคเบิล ขณะนี้ 10BASE-T ล้าสมัยและถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานอีเธอร์เน็ตที่สูงกว่า
2. 100BASE-TX (อีเทอร์เน็ตความเร็วสูง): 100BASE-TX ใช้สายเคเบิลคู่บิด (CAT5 หรือสูงกว่า) และเปิดใช้งานอัตราข้อมูลสูงถึง 100 Mbit/s นอกจากนี้ยังใช้โทโพโลยีแบบดาวและเข้ากันได้กับ 10BASE-T แบบย้อนหลัง Fast Ethernet ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายภายในบ้านและสำนักงาน
3. 1000BASE-T (กิกะบิตอีเธอร์เน็ต): Gigabit Ethernet ใช้สายเคเบิลคู่บิด (CAT5e หรือสูงกว่า) และให้อัตราข้อมูลสูงถึง 1 Gbit/s ใช้โทโพโลยีแบบดาวเดียวกันกับ 10BASE-T และ 100BASE-TX และเข้ากันได้กับมาตรฐานเหล่านี้แบบย้อนหลัง Gigabit Ethernet ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน LAN สมัยใหม่ และใช้สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการมากขึ้น เช่น การเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์และเครือข่ายแกนหลัก
4. 10GBASE-T (อีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต): 10-Gigabit Ethernet ใช้สายเคเบิลคู่บิด (CAT6a หรือสูงกว่า) และรองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 10 Gbit/s สามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐานอีเธอร์เน็ตรุ่นก่อนหน้าได้ และเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ศูนย์ข้อมูล เครือข่ายแกนหลัก และเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูล
5. ตัวแปรอีเธอร์เน็ตไฟเบอร์ออปติก: มีอีเทอร์เน็ตหลายรูปแบบที่ใช้สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก เช่น 100BASE-FX (Fast Ethernet บนไฟเบอร์), 1000BASE-X (Gigabit Ethernet บนไฟเบอร์) และ 10GBASE-X (10-Gigabit Ethernet บนไฟเบอร์) ตัวแปรเหล่านี้มีข้อดีหลายประการ เช่น อัตราข้อมูลที่สูงกว่า ช่วงการส่งข้อมูลที่ยาวขึ้น และภูมิคุ้มกันที่ดีขึ้นต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

โดยสรุป ตัวแปรอีเทอร์เน็ตที่แตกต่างกันส่วนใหญ่จะมีอัตราข้อมูล ประเภทของสายเคเบิลที่ใช้ และโทโพโลยีเครือข่ายที่รองรับ

อีเธอร์เน็ตมีการพัฒนาอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป?

อีเธอร์เน็ตมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่เปิดตัวในปี 1970 และได้กลายเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่โดดเด่นสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) เมื่อเวลาผ่านไป อีเธอร์เน็ตได้ผ่านมาตรฐานและเทคโนโลยีมาหลายรุ่น โดยแต่ละรุ่นมีการปรับปรุงความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และขอบเขตการใช้งาน การพัฒนาอีเธอร์เน็ตสามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอนหลัก:

ต้นกำเนิดของอีเทอร์เน็ต (1970):

Ethernet ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดย Robert Metcalfe และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Xerox PARC ในปี 1970 ข้อมูลจำเพาะอีเธอร์เน็ตดั้งเดิมที่เปิดตัวในปี 1973 มีพื้นฐานมาจากการใช้สายเคเบิลโคแอกเซียลและอัตราข้อมูลที่รองรับสูงถึง 2,94 Mbit/s

อีเธอร์เน็ต 10 เมกะบิต (ปี 1980):

ด้วยการเผยแพร่มาตรฐาน IEEE 802.3 ในปี 1983 อีเธอร์เน็ตจึงกลายเป็นมาตรฐานเปิดที่ได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตหลายราย 10BASE5 หรือที่รู้จักในชื่อ Thick Ethernet หรือ Thicknet ได้รับการพัฒนาและใช้สายโคแอกเชียลแบบแข็ง ต่อมามีการแนะนำ 10BASE2 (Thin Ethernet หรือ Thinnet) ซึ่งใช้สายโคแอกเชียลที่บางกว่า ทั้งสองมาตรฐานรองรับอัตราข้อมูล 10 Mbit/s

Twisted-Pair Ethernet (ปี 1990):

ในทศวรรษ 1990 เริ่มมีการใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียว ซึ่งมีราคาถูกกว่าและติดตั้งง่ายกว่าสายโคแอกเชียล รุ่น 10BASE-T เปิดใช้งานความเร็ว 10 Mbit/s ผ่านสายคู่บิดเกลียว ด้วยการเปิดตัว 100BASE-TX (Fast Ethernet) ทำให้ได้อัตราข้อมูล 100 Mbit/s

Gigabit Ethernet (ปลายปี 1990):

Gigabit Ethernet (1000BASE-T) เปิดตัวในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และเสนออัตราข้อมูลสูงถึง 1 Gbit/s ผ่านสายคู่บิดเกลียว (CAT5e หรือสูงกว่า) มาตรฐานนี้กลายเป็นกระแสหลักอย่างรวดเร็วและปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบ LAN

10-Gigabit Ethernet และสูงกว่า (2000):

นับตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา มาตรฐานอีเทอร์เน็ตที่มีอัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น เช่น 10GBASE-T (10 Gbit/s), 40GBASE-T (40 Gbit/s) และ 100GBASE-T (100 Gbit/s) ได้รับการพัฒนา โดยทั่วไปมาตรฐานเหล่านี้จะใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียว (CAT6a หรือสูงกว่า) หรือสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเพื่อให้มีอัตราข้อมูลสูง

อีเธอร์เน็ตประหยัดพลังงานและจ่ายไฟผ่านอีเธอร์เน็ต (PoE):

เมื่อเร็วๆ นี้ เทคโนโลยีต่างๆ เช่น Energy Efficient Ethernet (EEE) ได้รับการพัฒนาเพื่อลดการใช้พลังงานของอุปกรณ์เครือข่าย Power over Ethernet (PoE) ช่วยให้สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าพร้อมกับข้อมูลผ่านสาย Ethernet ทำให้การติดตั้งและการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น กล้อง IP จุดเชื่อมต่อ WiFi และโทรศัพท์ VoIP ง่ายขึ้น

โดยสรุป อีเทอร์เน็ตมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตลอดหลายปีที่ผ่านมา เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นในด้านความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และความยืดหยุ่นของแอปพลิเคชัน การพัฒนาอีเธอร์เน็ตได้นำไปสู่มาตรฐานและเทคโนโลยีที่หลากหลายซึ่งใช้กันในปัจจุบันในเครือข่ายและขอบเขตการใช้งานต่างๆ

อนาคต

ในอนาคต เราคาดหวังได้ว่าอีเธอร์เน็ตจะยังคงรวมเทคโนโลยีและมาตรฐานใหม่ๆ ต่อไปเพื่อรองรับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้น และพื้นที่การใช้งานที่ขยายออกไป การพัฒนาอีเธอร์เน็ตเพิ่มเติมยังได้รับการสนับสนุนโดย แนวโน้ม เช่น Internet of Things (IoT), อุตสาหกรรม 4.0, เมืองอัจฉริยะ และความต้องการโซลูชั่นเครือข่ายไร้สายที่เพิ่มขึ้น

สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) จะยังคงทำงานเกี่ยวกับการอัปเดตมาตรฐานอีเธอร์เน็ตเพื่อรองรับเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันใหม่ๆ การพัฒนาอีเธอร์เน็ตบางอย่างในอนาคตอาจรวมถึงการบูรณาการเทคโนโลยีออปติคอลและไร้สาย การปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ และการพัฒนามาตรฐานสำหรับอัตราข้อมูลที่สูงกว่า 200 Gbit/s, 400 Gbit/s หรือแม้แต่อีเธอร์เน็ตเทราบิต

โดยรวมแล้ว อีเธอร์เน็ตยังคงเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีพื้นฐานในโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารสมัยใหม่ และคาดว่าจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนการถ่ายโอนข้อมูลและการสื่อสารในปีต่อๆ ไป การพัฒนามาตรฐานและเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตอย่างต่อเนื่องจะช่วยตอบสนองความต้องการของโลกที่เชื่อมต่อกันและเป็นดิจิทัลมากขึ้น

การเชื่อมต่อระหว่างรุ่น IEEE 802.3 และ OSI คืออะไร?

มาตรฐาน IEEE 802.3 และโมเดล OSI มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เนื่องจากทั้งสองอย่างนี้ทำหน้าที่ในการสร้างมาตรฐานและจัดระเบียบเครือข่าย โมเดล OSI อธิบายเลเยอร์ต่างๆ ของเครือข่ายและวิธีที่พวกมันโต้ตอบกัน ในขณะที่มาตรฐาน IEEE 802.3 กำหนดกฎเฉพาะสำหรับการส่งข้อมูลบนเลเยอร์ทางกายภาพของเครือข่าย

มาตรฐาน IEEE 802.3 ครอบคลุมเลเยอร์ใดของรุ่น OSI

มาตรฐาน IEEE 802.3 หรือที่เรียกว่าอีเธอร์เน็ต ครอบคลุมสองชั้นของโมเดล Open Systems Interconnection (OSI) โมเดล OSI เป็นกรอบอ้างอิงที่แบ่งการสื่อสารระหว่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ออกเป็นชั้นนามธรรมเจ็ดชั้น เพื่อลดความซับซ้อนของการโต้ตอบระหว่างโปรโตคอลเครือข่ายที่แตกต่างกัน สองชั้นที่ครอบคลุมโดยมาตรฐาน IEEE 802.3 ได้แก่:

1. เลเยอร์ 1 – เลเยอร์ทางกายภาพ: ชั้นกายภาพจะกำหนดข้อกำหนดทางไฟฟ้า เครื่องกล และฟังก์ชันสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย มาตรฐาน IEEE 802.3 อธิบายข้อกำหนดสำหรับสายเคเบิลประเภทต่างๆ (สายคู่ตีเกลียว สายโคแอกเชียล สายไฟเบอร์ออปติก) ขั้วต่อ และการส่งสัญญาณในระดับกายภาพ รวมถึงระดับแรงดันไฟฟ้า ความเร็วสัญญาณนาฬิกา และการส่งบิตผ่านตัวกลางด้วย
2. เลเยอร์ 2 – เลเยอร์ลิงก์ข้อมูล: ดาต้าลิงค์เลเยอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อถือได้ แบ่งออกเป็นสองส่วนย่อย: Media Access Control (MAC) และ Logical ลิงค์ การควบคุม (LLC) มาตรฐาน IEEE 802.3 มุ่งเน้นไปที่ช่วงย่อยของ MAC เป็นหลัก ซึ่งกำหนดกฎสำหรับการเข้าถึงสื่อการส่งข้อมูลทั่วไป การตรวจจับและการกู้คืนข้อผิดพลาดในการส่ง และการกำหนดที่อยู่แพ็กเก็ต มาตรฐานยังอธิบายรูปแบบเฟรมอีเธอร์เน็ตที่ใช้ในการจัดโครงสร้างแพ็กเก็ตข้อมูล

โดยสรุป มาตรฐาน IEEE 802.3 ครอบคลุมฟิสิคัลเลเยอร์ (เลเยอร์ 1) และภูมิภาคย่อย MAC ของดาต้าลิงก์เลเยอร์ (เลเยอร์ 2) ของแบบจำลอง OSI ด้วยการกำหนดสองชั้นนี้ มาตรฐาน IEEE 802.3 ช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูลและการสื่อสารที่เชื่อถือได้ในเครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้อีเธอร์เน็ต

IEEE 802.3 โต้ตอบกับโปรโตคอลอื่นในรูปแบบ OSI อย่างไร

เพื่อให้เกิดการสื่อสารที่สมบูรณ์ในเครือข่าย มาตรฐาน IEEE 802.3 จะโต้ตอบกับโปรโตคอลอื่นๆ จากเลเยอร์ที่สูงกว่าของโมเดล OSI การโต้ตอบบางส่วนมีอธิบายไว้ด้านล่าง:

ชั้นที่ 2 – ชั้นลิงค์ข้อมูล: นอกจากพื้นที่ย่อย MAC แล้ว ยังมีพื้นที่ย่อย Logical Link Control (LLC) ภายในดาต้าลิงค์เลเยอร์อีกด้วย แผนกย่อย LLC มีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมการไหลของข้อมูลและการตรวจจับข้อผิดพลาด โปรโตคอล IEEE 802.2 กำหนดโดเมนย่อย LLC และเปิดใช้งานการโต้ตอบระหว่างมาตรฐาน IEEE 802.3 และโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายอื่นๆ

ชั้นที่ 3 – เลเยอร์เครือข่าย: เลเยอร์เครือข่ายมีไว้สำหรับการกำหนดเส้นทางและ ส่งต่อ ของแพ็คเก็ตข้อมูลในเครือข่าย โปรโตคอลที่ใช้กันมากที่สุดในเลเยอร์นี้คือ Internet Protocol (IP) ซึ่งอนุญาตให้ระบุที่อยู่และการกระจายตัวของแพ็กเก็ตข้อมูล อีเธอร์เน็ตทำงานอย่างใกล้ชิดกับ IP โดยการฝังแพ็กเก็ตข้อมูล IP ลงในเฟรมอีเธอร์เน็ตและส่งผ่านเครือข่าย

ชั้นที่ 4 – ชั้นขนส่ง: ชั้นการขนส่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรองการถ่ายโอนข้อมูลที่เชื่อถือได้ เป็นระเบียบ และปราศจากข้อผิดพลาดระหว่างแอปพลิเคชัน โปรโตคอลที่สำคัญที่สุดสองรายการในเลเยอร์นี้คือ Transmission Control Protocol (TCP) และ User Datagram Protocol (UDP) อีเทอร์เน็ตสามารถพกพาแพ็กเก็ตข้อมูล TCP และ UDP ไว้ในเฟรมเพื่อให้สามารถสื่อสารระหว่างแอปพลิเคชันบนอุปกรณ์ต่างๆ

ชั้นที่ 7 – ชั้นแอปพลิเคชัน: เลเยอร์แอปพลิเคชันให้บริการเครือข่ายแก่ผู้ใช้และแอปพลิเคชัน อีเทอร์เน็ตโต้ตอบทางอ้อมกับโปรโตคอลแอปพลิเคชันต่างๆ เช่น HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol) และ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) โดยการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านเครือข่าย

โดยสรุป มาตรฐาน IEEE 802.3 โต้ตอบกับโปรโตคอลที่หลากหลายจากเลเยอร์ที่สูงกว่าของโมเดล OSI เพื่อให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายและแอปพลิเคชันต่างๆ การโต้ตอบเหล่านี้มีความสำคัญต่อการทำงานของเครือข่ายอีเทอร์เน็ต และมีส่วนทำให้เกิดความยืดหยุ่นและความสามารถในการทำงานร่วมกันของมาตรฐาน

ข้อดีของการใช้โมเดล OSI คืออะไร?

โมเดลการเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด (OSI) เป็นกรอบแนวคิดที่แบ่งการสื่อสารในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ออกเป็นเจ็ดชั้นเชิงนามธรรม การใช้แบบจำลอง OSI มีข้อดีหลายประการที่อำนวยความสะดวกในการพัฒนา การใช้งาน และการบำรุงรักษาโปรโตคอลเครือข่ายและระบบ ข้อดีหลักบางประการของแบบจำลอง OSI คือ:

ความเป็นโมดูลาร์:

โมเดล OSI ช่วยให้เกิดแนวทางแบบโมดูลาร์ในการพัฒนาและใช้งานโปรโตคอลเครือข่าย แต่ละเลเยอร์ของแบบจำลองมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานเฉพาะ และแต่ละเลเยอร์สามารถพัฒนาและปรับปรุงได้โดยแยกจากกัน สิ่งนี้ทำให้กระบวนการพัฒนาง่ายขึ้นและช่วยให้เทคโนโลยีและโปรโตคอลใหม่สามารถบูรณาการได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงระบบทั้งหมด

การทำงานร่วมกัน:

ด้วยการแบ่งการสื่อสารเครือข่ายออกเป็นเลเยอร์ โมเดล OSI ส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างโปรโตคอลเครือข่ายและอุปกรณ์ต่างๆ อินเทอร์เฟซมาตรฐานระหว่างเลเยอร์ช่วยให้โปรโตคอลและเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสามารถทำงานร่วมกันภายในเครือข่ายได้โดยไม่จำเป็นต้องปรับแต่งอย่างกว้างขวาง

การแก้ไขปัญหาและการวินิจฉัย:

โมเดล OSI ช่วยให้ระบุและแก้ไขปัญหาในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้ง่ายขึ้นโดยการแยกส่วน ความผิดพลาด เป็นไปได้ในกะที่แน่นอน ด้วยการตรวจสอบเลเยอร์เดียว วิศวกรเครือข่ายสามารถค้นหาและแก้ไขปัญหาได้โดยไม่กระทบต่อการทำงานของเลเยอร์อื่นๆ

การฝึกอบรมและการสื่อสารที่ง่ายขึ้น:

โมเดล OSI มอบกรอบการทำงานและคำศัพท์ทั่วไปสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเครือข่าย ทำให้ง่ายต่อการฝึกอบรม ผู้เชี่ยวชาญ และการสื่อสารระหว่างกัน ส่งเสริมความเข้าใจที่เป็นเอกภาพเกี่ยวกับการสื่อสารเครือข่ายและแนวคิดและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง

การนำโปรโตคอลกลับมาใช้ใหม่:

โมเดล OSI อนุญาตให้นำโปรโตคอลและฟังก์ชันกลับมาใช้ซ้ำในเลเยอร์อื่นได้ เนื่องจากมีเลเยอร์ที่แตกต่างกันสำหรับฟังก์ชันต่างๆ ที่สามารถพัฒนาได้ สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาโปรโตคอลเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและบูรณาการเทคโนโลยีที่มีอยู่เข้ากับแอปพลิเคชันใหม่ได้ง่ายขึ้น

โดยรวมแล้ว โมเดล OSI นำเสนอแนวทางที่มีโครงสร้าง แบบแยกส่วน และเป็นมาตรฐานในการพัฒนา การใช้งาน และการบำรุงรักษาเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โมเดล OSI ปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและความยืดหยุ่นของระบบเครือข่ายโดยส่งเสริมการทำงานร่วมกัน อำนวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหาและการวินิจฉัย และสนับสนุนการฝึกอบรมและการสื่อสารของวิศวกรเครือข่าย

มาตรฐาน IEEE 802.3 รับประกันความปลอดภัยของเครือข่ายอย่างไร

มาตรฐาน IEEE 802.3 มีความสำคัญอย่างยิ่งไม่เพียงแต่สำหรับการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยของเครือข่ายด้วย สิ่งสำคัญของการรักษาความปลอดภัยในเครือข่ายคือการควบคุมการเข้าถึงเครือข่ายและทรัพยากรต่างๆ
มาตรฐาน IEEE 802.3 กำหนดกลไกต่างๆ สำหรับการตรวจสอบสิทธิ์และการอนุญาตผู้ใช้บนเครือข่าย มีความแตกต่างระหว่างกลไกการควบคุมการเข้าถึงทางกายภาพ เช่น รหัสผ่านหรือสมาร์ทการ์ด และกลไกเชิงตรรกะ เช่น การเข้ารหัส
ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการรักษาความปลอดภัยภายในกรอบมาตรฐาน IEEE 802.3 คือการตรวจสอบการรับส่งข้อมูลสำหรับการเข้าถึงหรือการโจมตีโดยไม่ได้รับอนุญาต มัลแวร์ และไวรัส
เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้อัลกอริธึมพิเศษเพื่อติดตามการไหลของข้อมูลและตรวจจับกิจกรรมที่น่าสงสัย ในกรณีที่มีกิจกรรมที่น่าสงสัย ระบบอาจตอบสนองอย่างเหมาะสม รวมถึงการบล็อกผู้ใช้ที่ได้รับผลกระทบหรือออกการแจ้งเตือน
ด้วยมาตรการต่างๆ เหล่านี้ มาตรฐาน IEEE 802.3 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยเครือข่ายระดับสูง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมทางวิชาชีพ

กลไกความปลอดภัยใดที่รวมอยู่ในมาตรฐาน IEEE 802.3

มาตรฐาน IEEE 802.3 หรือที่เรียกว่าอีเทอร์เน็ต เป็นมาตรฐานพื้นฐานสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) และระบุถึง ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับ สำหรับฟิสิคัลเลเยอร์ (เลเยอร์ 1) และภูมิภาคย่อย Media Access Control (MAC) ของดาต้าลิงค์เลเยอร์ (เลเยอร์ 2) ในแบบจำลอง OSI ในแง่ของความปลอดภัย มาตรฐาน IEEE 802.3 ไม่ได้มุ่งเน้นที่กลไกความปลอดภัยโดยตรง อย่างไรก็ตาม มีบางแง่มุมที่สามารถช่วยปรับปรุงความปลอดภัยในเครือข่ายที่ใช้อีเทอร์เน็ตได้:

การกำหนดที่อยู่และความสมบูรณ์ของเฟรม:

ช่วงย่อยของ MAC ในมาตรฐาน IEEE 802.3 กำหนดที่อยู่ MAC ที่ใช้ในการระบุอุปกรณ์เครือข่าย แม้ว่าที่อยู่ MAC จะไม่ได้รับการออกแบบให้เป็นคุณลักษณะด้านความปลอดภัย แต่อุปกรณ์ที่ได้รับอนุญาตสามารถจำกัดการเข้าถึงเครือข่ายตามที่อยู่ MAC ของตนได้ นอกจากนี้ มาตรฐานอีเธอร์เน็ตยังใช้ Cyclic Redundancy Check (CRC) เพื่อรับรองความสมบูรณ์ของเฟรมอีเทอร์เน็ต ซึ่งจะช่วยตรวจจับข้อผิดพลาดในการส่งและความเสียหายของเฟรมโดยเจตนา

การควบคุมการเข้าถึงทางกายภาพอย่างสมบูรณ์:

เนื่องจากมาตรฐาน IEEE 802.3 จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มความปลอดภัยของเครือข่ายโดยการควบคุมการเข้าถึงทางกายภาพไปยังโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายอย่างสมบูรณ์ ซึ่งสามารถทำได้ผ่านสายเคเบิลที่ปลอดภัย การป้องกันอุปกรณ์เครือข่าย และกลไกการควบคุมการเข้าถึง

อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ามาตรฐาน IEEE 802.3 นั้นไม่มีกลไกการรักษาความปลอดภัยที่ครอบคลุม เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในเครือข่ายที่ใช้อีเทอร์เน็ต จำเป็นต้องใช้โปรโตคอลและกลไกความปลอดภัยเพิ่มเติมจากโมเดล OSI ในเลเยอร์ที่สูงกว่า ตัวอย่างบางส่วนของสิ่งนี้คือ:

เครือข่ายท้องถิ่นเสมือน (VLAN):

VLAN ช่วยให้สามารถแบ่งส่วนเครือข่ายเชิงตรรกะได้ เพื่อให้สามารถแยกผู้ใช้และอุปกรณ์ออกเป็นกลุ่มๆ ได้ ซึ่งจะช่วยแยกการรับส่งข้อมูลภายในกลุ่มและป้องกันการเข้าถึงข้อมูลที่ละเอียดอ่อนโดยไม่ได้รับอนุญาต

IPsec (ความปลอดภัยของอินเทอร์เน็ตโปรโตคอล):

IPsec เป็นโปรโตคอลความปลอดภัยที่เลเยอร์เครือข่าย (เลเยอร์ 3) ที่ช่วยให้สามารถเข้ารหัสและรับรองความถูกต้องของแพ็กเก็ตข้อมูล IP สามารถใช้เพื่อรับรองการสื่อสารที่ปลอดภัยระหว่างอุปกรณ์บนเครือข่ายอีเทอร์เน็ต

Transport Layer Security (TLS) และ Secure Shell (SSH):

โปรโตคอลเหล่านี้ทำงานที่เลเยอร์การขนส่ง (เลเยอร์ 4) และให้การเข้ารหัส การรับรองความถูกต้อง และการปกป้องความสมบูรณ์สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชันและบริการบนเครือข่าย

การควบคุมการเข้าถึงและการรับรองความถูกต้อง:

เพื่อรักษาความปลอดภัยการเข้าถึงทรัพยากรเครือข่าย คุณสามารถใช้โปรโตคอลการตรวจสอบสิทธิ์ เช่น RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) หรือ TACACS+ (Terminal Access Controller Access-Control System Plus) ได้ โปรโตคอลเหล่านี้ทำงานที่เลเยอร์แอปพลิเคชัน (เลเยอร์ 7) ของโมเดล OSI และช่วยตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้และอุปกรณ์ก่อนที่จะอนุญาตให้เข้าถึงทรัพยากรเครือข่าย

ระบบตรวจจับและป้องกันการบุกรุก (IDS/IPS):

ระบบเหล่านี้จะตรวจสอบการรับส่งข้อมูลเครือข่ายเพื่อหาความผิดปกติและการโจมตีที่อาจเกิดขึ้น โดยทำงานในชั้นต่างๆ ของโมเดล OSI และสามารถช่วยระบุภัยคุกคามด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ และใช้มาตรการรับมือที่เหมาะสม

ไฟร์วอลล์:

ไฟร์วอลล์เป็นอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยที่กรองการรับส่งข้อมูลระหว่างส่วนเครือข่ายต่างๆ หรือระหว่างเครือข่ายภายในกับอินเทอร์เน็ต พวกมันทำงานในเลเยอร์ที่แตกต่างกันของโมเดล OSI และอนุญาตให้มีการกำหนดนโยบายความปลอดภัยที่จำกัดหรืออนุญาตการเข้าถึงบริการและทรัพยากรบางอย่าง

ท้ายที่สุดแล้ว การรักษาความปลอดภัยในเครือข่ายที่ใช้อีเทอร์เน็ตเป็นการผสมผสานระหว่างการวัดในเลเยอร์ต่างๆ ของโมเดล OSI และไม่เพียงแต่รวมถึงกลไกการรักษาความปลอดภัยของมาตรฐาน IEEE 802.3 เท่านั้น กลยุทธ์การรักษาความปลอดภัยที่ครอบคลุมควรครอบคลุมทั้งการรักษาความปลอดภัยทางกายภาพของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายและ การใช้โปรโตคอลและระบบรักษาความปลอดภัยจากเลเยอร์ที่สูงกว่าของโมเดล OSI เพื่อให้มั่นใจถึงระดับการป้องกันที่เพียงพอ

การตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดทำงานอย่างไรในมาตรฐาน IEEE 802.3

มาตรฐาน IEEE 802.3 มีกลไกในการ ความผิดพลาด เพื่อรับรู้และแก้ไขระหว่างการส่งข้อมูล โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตใช้ขั้นตอนที่เรียกว่า CRC (Cyclic Redundancy Check)
แต่ละแพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งจะมีเช็คซัมที่คำนวณจากเนื้อหาของแพ็กเก็ต เมื่อแพ็กเก็ตมาถึง เช็คซัมจะถูกคำนวณใหม่และเปรียบเทียบกับเช็คซัมที่อยู่ในแพ็กเก็ต
หากไม่ตรงกัน แสดงว่าเกิดข้อผิดพลาดในการส่งและ เกิดข้อผิดพลาด ส่งคืนหรือทิ้งแพ็คเกจ กระบวนการนี้สามารถมั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ได้รับจะครบถ้วนและปราศจากข้อผิดพลาด
เพื่อทำการแก้ไขจาก ความผิดพลาด ในการดำเนินการนี้ มีเทคนิคบางอย่าง เช่น FEC (Forward Error Correction) ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการใช้งานอีเทอร์เน็ตบางอย่างได้
ค่าใช้จ่ายสำหรับการแก้ปัญหาสูงกว่าการรายงานข้อผิดพลาดไปยังผู้ส่งเพื่อส่งพัสดุอีกครั้งหรือค้นหาวิธีการสื่อสารอื่น
มาตรฐาน IEEE 802.3 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพโดยไม่สูญเสียข้อมูลผ่านการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด

อีเธอร์เน็ตใช้วิธีการตรวจจับข้อผิดพลาดใดบ้าง

มาตรฐานอีเธอร์เน็ต (IEEE 802.3) ใช้การตรวจจับข้อผิดพลาดเพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูลและทำให้การสื่อสารเครือข่ายเชื่อถือได้ วิธีการหลักในการตรวจจับข้อผิดพลาดในอีเทอร์เน็ตคือ Cyclic Redundancy Check (CRC)

การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนรอบ (CRC):

CRC เป็นเทคนิคการตรวจจับข้อผิดพลาดที่ทำงานที่ดาต้าลิงค์เลเยอร์ (เลเยอร์ 2) ของแบบจำลอง OSI CRC ใช้เพื่อรับรองความสมบูรณ์ของเฟรมอีเธอร์เน็ตโดยการตรวจจับข้อผิดพลาดในการส่ง เมื่อส่งเฟรมอีเทอร์เน็ต ผู้ส่งจะคำนวณผลรวมตรวจสอบ CRC ตามข้อมูลเฟรม และเพิ่มผลรวมตรวจสอบนี้ลงในเฟรม จากนั้นผู้รับจะคำนวณผลรวมตรวจสอบ CRC สำหรับข้อมูลเฟรมที่ได้รับ และเปรียบเทียบกับผลรวมตรวจสอบที่มีอยู่ในเฟรม หากเช็คซัมที่คำนวณและเช็คซัมที่มีอยู่ในเฟรมตรงกัน จะถือว่าเฟรมถูกส่งโดยไม่มีข้อผิดพลาด มิฉะนั้นถือว่าเฟรมเสียและทิ้งไป

การตรวจจับการชน:

อีเธอร์เน็ตใช้ Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection (CSMA/CD) เพื่อควบคุมการเข้าถึงสื่อในเครือข่ายฮาล์ฟดูเพล็กซ์ โปรโตคอล CSMA/CD สามารถตรวจจับการชนกันที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปพยายามเข้าถึงสื่อเครือข่ายในเวลาเดียวกัน ทันทีที่อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องตรวจพบการชนกัน อุปกรณ์จะขัดจังหวะการส่งข้อมูล จากนั้นรอเป็นระยะเวลาหนึ่งแบบสุ่มก่อนที่จะพยายามส่งข้อมูลอีกครั้ง แม้ว่าการตรวจจับการชนจะไม่ได้โดยตรง ความผิดพลาด ในข้อมูลที่ส่งจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการสื่อสารอีเธอร์เน็ตโดยการลดผลกระทบจากการชนกันในเครือข่าย

โดยรวมแล้ว อีเธอร์เน็ตใช้ Cyclic Redundancy Check (CRC) เป็นหลักในการตรวจจับและจัดการข้อผิดพลาด เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่ส่ง นอกจากนี้ วิธีการตรวจจับการชนกันของ CSMA/CD ยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครือข่ายโดยการลดผลกระทบจากการชนกัน และรับประกันการเข้าถึงสื่อเครือข่ายอย่างเป็นระเบียบ

การแก้ไขข้อผิดพลาดดำเนินการอย่างไรในโปรโตคอล Ethernet

โปรโตคอลอีเธอร์เน็ต (IEEE 802.3) เน้นเลเยอร์ทางกายภาพ (เลเยอร์ 1) และการควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ของดาต้าลิงค์เลเยอร์ (เลเยอร์ 2) ในแบบจำลอง OSI อีเธอร์เน็ตไม่ได้ให้การแก้ไขข้อผิดพลาดในตัวโดยเนื้อแท้ แต่ต้องใช้เลเยอร์ที่สูงกว่าในโมเดล OSI หรือโปรโตคอลแอปพลิเคชันเพื่อทำหน้าที่นี้

ในโปรโตคอลอีเธอร์เน็ต จุดเน้นอยู่ที่การตรวจจับข้อผิดพลาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านการตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนซ้ำ (CRC) เฟรมที่เสียจะถูกละทิ้งหากตรวจพบเนื่องจากข้อผิดพลาด CRC การแก้ไขข้อผิดพลาดไม่ได้ดำเนินการโดยตรงโดยอีเธอร์เน็ต แต่โดยปกติจะได้รับการจัดการโดยโปรโตคอลระดับสูงกว่า เช่น Transmission Control Protocol (TCP) หรือ User Datagram Protocol (UDP)

โปรโตคอลควบคุมการส่งสัญญาณ (TCP):

TCP เป็นโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อที่ทำงานที่เลเยอร์การขนส่ง (เลเยอร์ 4) ของโมเดล OSI ให้การแก้ไขข้อผิดพลาดโดยใช้การตอบรับการรับ (ACK) เพื่อให้แน่ใจว่าผู้รับได้รับแพ็กเก็ตข้อมูลเรียบร้อยแล้ว หากแพ็กเก็ตข้อมูลสูญหายหรือเสียหาย ผู้รับจะตรวจพบสิ่งนี้เนื่องจาก ACK หายไป และขอให้ผู้ส่งส่งแพ็กเก็ตดังกล่าวอีกครั้ง ด้วยวิธีนี้ TCP ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งและลำดับของแพ็กเก็ตข้อมูลที่ถูกต้อง

โปรโตคอลดาตาแกรมของผู้ใช้ (UDP):

UDP เป็นโปรโตคอลไร้การเชื่อมต่อที่ทำงานในเลเยอร์การขนส่ง (เลเยอร์ 4) ของแบบจำลอง OSI ต่างจาก TCP ตรงที่ UDP ไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดในตัว โปรโตคอลแอปพลิเคชันที่ใช้ UDP สามารถใช้กลไกการแก้ไขข้อผิดพลาดของตนเองเพื่อตรวจจับและส่งแพ็กเก็ตข้อมูลที่สูญหายหรือเสียหายอีกครั้ง

โดยรวมแล้ว ความรับผิดชอบในการแก้ไขข้อผิดพลาดในเครือข่ายที่ใช้อีเธอร์เน็ตนั้นขึ้นอยู่กับเลเยอร์ที่สูงกว่าของโมเดล OSI หรือโปรโตคอลแอปพลิเคชัน อีเธอร์เน็ตเองมีการตรวจจับข้อผิดพลาดผ่าน CRC เพื่อระบุและละทิ้งเฟรมที่เสียหาย อย่างไรก็ตาม การแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจริงจะได้รับการรับรองโดยโปรโตคอล เช่น TCP หรือโดยการใช้กลไกการแก้ไขข้อผิดพลาดในโปรโตคอลแอปพลิเคชัน

มาตรฐาน IEEE 802.3 ถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติอย่างไร?

อีอีอี มาตรฐาน 802.3 หรืออีเธอร์เน็ตเป็นมาตรฐานเครือข่ายแบบมีสายทั่วไปสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้างบางเครือข่าย ในทางปฏิบัติ อีเทอร์เน็ตถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันที่หลากหลาย รวมถึงธุรกิจ สถาบันการศึกษา หน่วยงานของรัฐ และบ้านเรือน ด้านล่างนี้คือการใช้งานทั่วไปของมาตรฐาน IEEE 802.3:

เครือข่ายท้องถิ่น (LAN):

อีเธอร์เน็ตเป็นโปรโตคอลที่โดดเด่นสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นที่ คอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ เครื่องพิมพ์เครือข่าย อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลเครือข่าย และส่วนประกอบเครือข่ายอื่นๆ เชื่อมต่อถึงกัน LAN ช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูล การเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน และการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN):

แม้ว่าอีเทอร์เน็ตได้รับการออกแบบมาสำหรับ LAN แต่แอปพลิเคชัน WAN บางตัวก็ใช้งานได้ โดยเฉพาะบริการ Metro Ethernet และ Carrier Ethernet

บริการเหล่านี้ช่วยให้บริษัทสามารถเชื่อมต่อสถานที่ตั้งที่กระจัดกระจายทางภูมิศาสตร์ของตนผ่านการเชื่อมต่ออีเธอร์เน็ต

ศูนย์ข้อมูล:

อีเธอร์เน็ตเป็นเรื่องปกติในศูนย์ข้อมูลสำหรับการเชื่อมต่อ เซิร์ฟเวอร์, ระบบจัดเก็บข้อมูลและอินเทอร์เน็ตและเครือข่ายภายนอกอื่นๆ เทคโนโลยีบรอดแบนด์อีเธอร์เน็ต เช่น 10 Gigabit Ethernet (10GbE), 40 Gigabit Ethernet (40GbE) และ 100 Gigabit Ethernet (100GbE) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่มีแบนด์วิธสูง

การใช้งานทางอุตสาหกรรม:

อีเทอร์เน็ตยังใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อเชื่อมต่อระบบอัตโนมัติและระบบควบคุม เซ็นเซอร์ แอคทูเอเตอร์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ อีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมรุ่น PROFINET, EtherCAT และอีเธอร์เน็ต/IP ตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ผ่านกลไกพิเศษ

อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT):

อีเธอร์เน็ตถูกใช้ในแอปพลิเคชัน IoT เพื่อให้เกิดการสื่อสารที่เชื่อถือได้และรวดเร็วระหว่างอุปกรณ์และระบบต่างๆ เซ็นเซอร์ แอคทูเอเตอร์ ระบบควบคุม และกล้องวงจรปิดที่เปิดใช้งานอีเธอร์เน็ตคือตัวอย่างของส่วนประกอบ IoT ที่ได้รับประโยชน์จากการใช้มาตรฐาน IEEE 802.3

โดยรวมแล้ว มาตรฐาน IEEE 802.3 มีอยู่ในขอบเขตการใช้งานที่หลากหลาย และเป็นแกนหลักของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายสมัยใหม่ อีเธอร์เน็ตเป็นโซลูชันเครือข่ายที่เชื่อถือได้และปรับขนาดได้สำหรับสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น บ้าน สำนักงาน ศูนย์ข้อมูล และการใช้งานทางอุตสาหกรรม

Fazit

โดยสรุป มาตรฐาน IEEE 802.3 เป็นส่วนสำคัญของโปรโตคอลอีเธอร์เน็ต และมีบทบาทสำคัญในการรวมเครือข่าย สื่อการรับส่งข้อมูลและอีเธอร์เน็ตที่หลากหลายให้ความยืดหยุ่นเมื่อออกแบบโทโพโลยีเครือข่าย
การบูรณาการมาตรฐาน IEEE 802.3 เข้ากับโปรโตคอลอื่นๆ ได้อย่างราบรื่นนั้นเกิดขึ้นได้ด้วยโมเดล OSI ส่งผลให้มีความสามารถในการทำงานร่วมกันมากขึ้น
รับประกันความปลอดภัยของเครือข่ายด้วยการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดและมาตรการรักษาความปลอดภัยต่างๆ

หลายพื้นที่ใช้วิธีการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ที่เรียกว่า IEEE 802.3