Ethernet è una famiglia di tecnologie di rete di computer comunemente utilizzate nelle reti locali (LAN), nelle reti metropolitane (MAN) e nelle reti geografiche (WAN). Ethernet viene utilizzata per connettere dispositivi all'interno di una rete locale, come computer, router e switch. Consente lo scambio di dati attraverso l'implementazione di specifici standard e protocolli Ethernet.
La storia e la prima menzione di Ethernet
Ethernet è stata concepita per la prima volta all'inizio degli anni '70 da Robert Metcalfe, un ricercatore presso il Palo Alto Research Center (PARC) della Xerox. Lui e i suoi colleghi stavano lavorando a un sistema per connettere i computer “Alto” dell'azienda a una stampante condivisa. Il concetto iniziale di Ethernet fu delineato in un promemoria scritto da Metcalfe nel 1973, in cui disegnò un diagramma di base dei dispositivi collegati che somigliava alla forma dell'Etere.
Questa idea si è successivamente evoluta in un'architettura di rete più sofisticata. Xerox depositò una domanda di brevetto nel 1975 e la standardizzazione di Ethernet iniziò con la creazione della specifica Ethernet Versione 1 nel 1980. Lo standard Ethernet ufficiale, noto come IEEE 802.3, fu poi pubblicato dall'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) nel 1983. Da allora, Ethernet è cresciuta e si è evoluta, ma il concetto centrale rimane lo stesso: un metodo semplice e robusto per connettere computer e trasferire dati.
Espansione dell'argomento: informazioni dettagliate su Ethernet
Ethernet si basa sull'idea che i nodi inviino messaggi in pacchetti attraverso una rete. In una rete Ethernet, tutti i dispositivi sono collegati a un cavo centrale, o “bus”, e i dati vengono trasmessi sotto forma di piccoli pacchetti chiamati frame. Ogni frame include indirizzi di origine e destinazione, codice di controllo degli errori e dati di carico utile.
Ethernet supporta varie architetture di rete, tra cui stella, albero e bus. Tuttavia, la più comune oggi è la topologia a stella, con uno switch Ethernet al centro della stella. Questa configurazione riduce la possibilità di collisioni di pacchetti, migliorando l'efficienza e l'affidabilità del trasferimento dei dati.
Ethernet si è evoluta in modo significativo sin dal suo inizio. Ha aumentato la velocità di trasmissione dei dati dai 10 megabit al secondo (Mbps) originali a Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps), 10 Gigabit Ethernet, 40 Gigabit Ethernet e persino 100 Gigabit Ethernet. Questa ampia gamma gli consente di soddisfare le esigenze di vari utenti, dalle reti domestiche ai data center e alle dorsali Internet.
La struttura interna di Ethernet: come funziona
Ethernet funziona in base a un protocollo noto come Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Nella forma iniziale di Ethernet, tutti i dispositivi erano collegati a un unico cavo e ciascun dispositivo poteva inviare dati quando la linea era libera. Se due dispositivi trasmettessero contemporaneamente, si verificherebbe una collisione e i dispositivi interromperebbero la trasmissione e attenderebbero un periodo casuale prima di riprovare.
Le moderne reti Ethernet utilizzano principalmente una topologia a stella e si basano su switch Ethernet, rendendo le collisioni quasi impossibili. I dati vengono diretti da una porta all'altra, non condivisi tra tutte le porte come nella vecchia Ethernet basata su bus.
Ogni frame Ethernet inizia con un preambolo e un delimitatore del frame iniziale, seguito da indirizzi di destinazione e di origine, campo del tipo, carico utile e termina con una sequenza di controllo del frame. L'indirizzamento si basa sugli indirizzi MAC (Media Access Control), identificatori univoci assegnati a ciascun dispositivo.
Analisi delle caratteristiche principali di Ethernet
Le caratteristiche principali di Ethernet sono:
- Scalabilità: La velocità di Ethernet si è evoluta da 10 Mbps fino a 100 Gbps e oltre.
- Affidabilità: Ethernet utilizza un modello di trasmissione dati semplice ma robusto che garantisce l'integrità e l'affidabilità dei dati.
- Rilevamento delle collisioni: Le prime Ethernet utilizzavano CSMA/CD per gestire le collisioni di dati. Le moderne reti Ethernet non affrontano quasi mai collisioni grazie all'uso di switch e al funzionamento full-duplex.
- Versatilità topologica: Ethernet può supportare varie topologie di rete, tra cui bus, stella e albero, rendendola adattabile a diversi requisiti di rete.
- Standardizzazione: Ethernet è regolata dallo standard IEEE 802.3, garantendo compatibilità e interoperabilità tra dispositivi di diversi fornitori.
Tipi di Ethernet: una tabella dettagliata
| Tipo | Velocità | medio |
|---|---|---|
| Ethernet (10BASE-T) | 10Mbps | Doppino |
| Ethernet veloce (100BASE-TX) | 100Mbps | Doppino |
| Gigabit-Ethernet (1000BASE-T) | 1 Gbps | Doppino |
| Ethernet 10 Gigabit (10GBASE-T) | 10 Gbps | Doppino intrecciato, Fibra |
| Ethernet da 25 Gigabit | 25 Gbps | Fibra |
| Ethernet da 40 Gigabit | 40 Gbps | Fibra |
| Ethernet da 100 Gigabit | 100 Gbps | Fibra |
| Ethernet da 200 Gigabit | 200 Gbps | Fibra |
| Ethernet da 400 Gigabit | 400 Gbps | Fibra |
Modi di utilizzare Ethernet, problemi e soluzioni
Ethernet viene utilizzata principalmente per collegare in rete i computer in un'area locale, ad esempio in case, uffici e data center. Consente la condivisione di risorse come file, stampanti e connessioni Internet.
Nonostante i suoi numerosi vantaggi, Ethernet non è priva di problemi. Questi possono includere congestione della rete, degrado del segnale su cavi lunghi e problemi di sicurezza. Tuttavia, questi problemi possono spesso essere mitigati con un'adeguata progettazione della rete, ad esempio utilizzando switch per dividere la rete in domini di collisione più piccoli, utilizzando ripetitori o fibra ottica per le comunicazioni a lunga distanza e implementando misure di sicurezza della rete come firewall e reti private virtuali (VPN). ).
Confronto con tecnologie simili
Ethernet compete principalmente con il Wi-Fi negli ambienti domestici e d'ufficio e con tecnologie come Multi-Protocol Label Switching (MPLS) e Software Defined Networking (SDN) nelle reti più grandi. Mentre il Wi-Fi offre la comodità dell’accesso wireless, Ethernet solitamente fornisce velocità più elevate, latenza inferiore e connessioni più affidabili. MPLS e SDN offrono funzionalità avanzate per reti su larga scala che vanno oltre l'ambito di Ethernet, ma richiedono anche infrastrutture e gestione più sofisticate.
Prospettive e tecnologie future legate a Ethernet
Ethernet continua ad evolversi, con ricerca e sviluppo focalizzati sull'aumento della velocità di trasferimento dei dati, sulla riduzione della latenza, sul miglioramento dell'efficienza e sulla garanzia della compatibilità con le apparecchiature esistenti. Alcuni dei prossimi progressi Ethernet includono Terabit Ethernet (TbE), che mira a raggiungere velocità di trasferimento dati di 1 terabit al secondo, e i progressi Power Over Ethernet (PoE), che consentono una maggiore alimentazione tramite cavi Ethernet.
Server proxy e loro associazione con Ethernet
I server proxy fungono da intermediari nella trasmissione dei dati, consentendo controllo, sicurezza e funzionalità migliorati. In una rete Ethernet, un server proxy potrebbe essere uno dei dispositivi collegati, gestendo il traffico dati per altri dispositivi sulla rete. I server proxy possono aiutare ad applicare le politiche di sicurezza, fornire la memorizzazione nella cache dei dati per migliorare le prestazioni e consentire l'accesso controllato a Internet in una rete Ethernet.
Link correlati
Per ulteriori letture e informazioni più approfondite su Ethernet, prendere in considerazione le seguenti risorse:
- Gruppo di lavoro Ethernet IEEE 802.3: IEEE 802.3
- Introduzione a Ethernet di Cisco: Tecnologie Ethernet – Cisco
- Una guida dettagliata su Ethernet: Tutorial Ethernet – LAN, cavi, connettori, switch
Poiché la tecnologia Ethernet continua ad evolversi, continuerà senza dubbio a rappresentare una tecnologia portante per le reti di dati in tutto il mondo. La sua semplicità, versatilità e affidabilità lo rendono una scelta eccellente per reti di qualsiasi dimensione, dalle piccole configurazioni domestiche alla vasta infrastruttura di Internet. Con OneProxy puoi sfruttare la robustezza della tecnologia Ethernet beneficiando al tempo stesso del controllo e della sicurezza offerti dai server proxy.
