Ethernet est une famille de technologies de réseau informatique couramment utilisées dans les réseaux locaux (LAN), les réseaux métropolitains (MAN) et les réseaux étendus (WAN). Ethernet est utilisé pour connecter des appareils au sein d'un réseau local, comme des ordinateurs, des routeurs et des commutateurs. Il permet l'échange de données grâce à la mise en œuvre de normes et de protocoles Ethernet spécifiques.
L'histoire et la première mention d'Ethernet
Ethernet a été conçu pour la première fois au début des années 1970 par Robert Metcalfe, chercheur au Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox. Lui et ses collègues travaillaient sur un système permettant de connecter les ordinateurs « Alto » de l'entreprise à une imprimante partagée. Le concept initial d'Ethernet a été décrit dans une note rédigée par Metcalfe en 1973, dans laquelle il dessinait un schéma de base des appareils connectés qui ressemblait à la forme de l'Ether.
Cette idée a ensuite évolué vers une architecture de réseau plus sophistiquée. Xerox a déposé une demande de brevet en 1975 et la normalisation d'Ethernet a commencé avec la création de la spécification Ethernet version 1 en 1980. La norme Ethernet officielle, connue sous le nom d'IEEE 802.3, a ensuite été publiée par l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) en 1983. Depuis lors, Ethernet a grandi et évolué, mais le concept de base reste le même : une méthode simple et robuste pour connecter des ordinateurs et transférer des données.
Élargir le sujet : informations détaillées sur Ethernet
Ethernet est basé sur l'idée de nœuds envoyant des messages par paquets sur un réseau. Dans un réseau Ethernet, tous les appareils sont connectés à un câble central, ou « bus », et les données sont transmises sous forme de petits paquets appelés trames. Chaque trame comprend des adresses source et de destination, un code de vérification des erreurs et des données utiles.
Ethernet prend en charge diverses architectures de réseau, notamment en étoile, en arborescence et en bus. Cependant, la topologie la plus courante aujourd’hui est la topologie en étoile, avec un commutateur Ethernet au centre de l’étoile. Cette configuration réduit le risque de collisions de paquets, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité du transfert de données.
Ethernet a considérablement évolué depuis sa création. Il a augmenté sa vitesse de transmission de données de 10 mégabits par seconde (Mbps) d'origine à Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps), 10 Gigabit Ethernet, 40 Gigabit Ethernet et même 100 Gigabit Ethernet. Cette large gamme lui permet de répondre aux besoins de divers utilisateurs, des réseaux domestiques aux centres de données et aux dorsales Internet.
La structure interne d'Ethernet : comment ça marche
Ethernet fonctionne sur la base d'un protocole connu sous le nom de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Dans la forme initiale d'Ethernet, tous les appareils étaient connectés à un seul câble et chaque appareil pouvait envoyer des données lorsque la ligne était libre. Si deux appareils transmettaient en même temps, une collision se produirait et les appareils cesseraient de transmettre et attendraient une période aléatoire avant de réessayer.
Les réseaux Ethernet modernes utilisent principalement une topologie en étoile et sont basés sur des commutateurs Ethernet, ce qui rend les collisions presque impossibles. Les données sont dirigées d'un port à un autre et ne sont pas partagées entre tous les ports comme dans l'ancien Ethernet basé sur un bus.
Chaque trame Ethernet commence par un préambule et un délimiteur de trame de début, suivis des adresses de destination et de source, du champ de type, de la charge utile et se termine par une séquence de vérification de trame. L'adressage est basé sur les adresses Media Access Control (MAC), des identifiants uniques attribués à chaque appareil.
Analyse des principales fonctionnalités d'Ethernet
Les principales fonctionnalités d'Ethernet sont :
- Évolutivité: La vitesse d'Ethernet a évolué de 10 Mbps jusqu'à 100 Gbps, et au-delà.
- Fiabilité: Ethernet utilise un modèle de transmission de données simple mais robuste qui garantit l'intégrité et la fiabilité des données.
- Détection de collision: Les premiers Ethernet utilisaient CSMA/CD pour gérer les collisions de données. Les réseaux Ethernet modernes ne subissent presque jamais de collisions en raison de l'utilisation de commutateurs et du fonctionnement en duplex intégral.
- Polyvalence topologique: Ethernet peut prendre en charge diverses topologies de réseau, notamment en bus, en étoile et en arborescence, ce qui le rend adaptable à différentes exigences réseau.
- Standardisation: Ethernet est régi par la norme IEEE 802.3, garantissant la compatibilité et l'interopérabilité entre les appareils des différents fournisseurs.
Types d'Ethernet : un tableau détaillé
| Taper | Vitesse | Moyen |
|---|---|---|
| Ethernet (10BASE-T) | 10 Mbit/s | Paire torsadée |
| Ethernet rapide (100BASE-TX) | 100 Mbit/s | Paire torsadée |
| Gigabit Ethernet (1000BASE-T) | 1 Gbit/s | Paire torsadée |
| Ethernet 10 Gigabits (10GBASE-T) | 10 Gbit/s | Paire torsadée, Fibre |
| Ethernet 25 Gigabits | 25 Gbit/s | Fibre |
| Ethernet 40 Gigabits | 40 Gbit/s | Fibre |
| Ethernet 100 Gigabits | 100 Gbit/s | Fibre |
| Ethernet 200 Gigabits | 200 Gbit/s | Fibre |
| Ethernet 400 Gigabits | 400 Gbit/s | Fibre |
Façons d'utiliser Ethernet, problèmes et solutions
Ethernet est principalement utilisé pour mettre en réseau des ordinateurs au sein d'une zone locale, comme dans les maisons, les bureaux et les centres de données. Il permet le partage de ressources telles que des fichiers, des imprimantes et des connexions Internet.
Malgré ses nombreux avantages, Ethernet n’est pas sans problèmes. Ceux-ci peuvent inclure la congestion du réseau, la dégradation du signal sur de grandes longueurs de câble et des problèmes de sécurité. Cependant, ces problèmes peuvent souvent être atténués grâce à une conception de réseau appropriée, par exemple en utilisant des commutateurs pour diviser le réseau en domaines de collision plus petits, en utilisant des répéteurs ou des fibres optiques pour les communications longue distance et en mettant en œuvre des mesures de sécurité du réseau telles que des pare-feu et des réseaux privés virtuels (VPN). ).
Comparaison avec des technologies similaires
Ethernet est principalement en concurrence avec le Wi-Fi dans les environnements domestiques et professionnels, ainsi qu'avec des technologies telles que la commutation par étiquettes multiprotocoles (MPLS) et le réseau défini par logiciel (SDN) dans les réseaux plus vastes. Alors que le Wi-Fi offre la commodité de l'accès sans fil, Ethernet offre généralement des vitesses plus élevées, une latence plus faible et des connexions plus fiables. MPLS et SDN offrent des fonctionnalités avancées pour les réseaux à grande échelle qui dépassent la portée d'Ethernet, mais ils nécessitent également une infrastructure et une gestion plus sophistiquées.
Perspectives et technologies futures liées à Ethernet
Ethernet continue d'évoluer, la recherche et le développement se concentrant sur l'augmentation des taux de transfert de données, la réduction de la latence, l'amélioration de l'efficacité et la garantie d'une compatibilité ascendante avec les équipements existants. Certaines des avancées Ethernet à venir incluent Terabit Ethernet (TbE), qui vise à atteindre des taux de transfert de données de 1 térabit par seconde, et les avancées Power Over Ethernet (PoE), permettant une plus grande alimentation via le câblage Ethernet.
Serveurs proxy et leur association avec Ethernet
Les serveurs proxy agissent comme intermédiaires dans la transmission des données, permettant un contrôle, une sécurité et des fonctionnalités améliorés. Dans un réseau Ethernet, un serveur proxy peut être l'un des appareils connectés, gérant le trafic de données pour les autres appareils du réseau. Les serveurs proxy peuvent aider à appliquer les politiques de sécurité, fournir une mise en cache des données pour améliorer les performances et permettre un accès contrôlé à Internet dans un réseau Ethernet.
Liens connexes
Pour des lectures plus approfondies et des informations plus détaillées sur Ethernet, consultez les ressources suivantes :
- Groupe de travail Ethernet IEEE 802.3 : IEEE 802.3
- Introduction à Ethernet par Cisco : Technologies Ethernet – Cisco
- Un guide détaillé sur Ethernet : Tutoriel Ethernet – LAN, câbles, connecteurs, commutateur
À mesure que la technologie Ethernet continue d’évoluer, elle continuera sans aucun doute à constituer une technologie de base pour les réseaux de données du monde entier. Sa simplicité, sa polyvalence et sa fiabilité en font un excellent choix pour les réseaux de toute taille, des petites configurations domestiques à la vaste infrastructure Internet. Avec OneProxy, vous pouvez tirer parti de la robustesse de la technologie Ethernet tout en bénéficiant du contrôle et de la sécurité offerts par les serveurs proxy.
