อีเธอร์เน็ตเป็นตระกูลเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN), เครือข่ายบริเวณมหานคร (MAN) และเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) อีเทอร์เน็ตใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายในเครือข่ายท้องถิ่น เช่น คอมพิวเตอร์ เราเตอร์ และสวิตช์ ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านการปรับใช้มาตรฐานและโปรโตคอลอีเทอร์เน็ตเฉพาะ
ประวัติความเป็นมาและการกล่าวถึงครั้งแรกของอีเธอร์เน็ต
อีเธอร์เน็ตถือกำเนิดขึ้นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1970 โดย Robert Metcalfe นักวิจัยจาก Palo Alto Research Center (PARC) ของ Xerox เขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานบนระบบเพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ “Alto” ของบริษัทกับเครื่องพิมพ์ที่ใช้ร่วมกัน แนวคิดเริ่มต้นของอีเธอร์เน็ตได้รับการสรุปไว้ในบันทึกช่วยจำที่เขียนโดยเมตคาล์ฟในปี 1973 โดยเขาได้วาดไดอะแกรมพื้นฐานของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อซึ่งมีลักษณะคล้ายกับรูปร่างของอีเธอร์
แนวคิดนี้ต่อมาได้พัฒนาเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่ซับซ้อนมากขึ้น Xerox ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2518 และการกำหนดมาตรฐานของอีเธอร์เน็ตเริ่มต้นด้วยการสร้างข้อกำหนดอีเธอร์เน็ตเวอร์ชัน 1 ในปี พ.ศ. 2523 มาตรฐานอีเทอร์เน็ตอย่างเป็นทางการที่รู้จักกันในชื่อ IEEE 802.3 ได้รับการเผยแพร่โดยสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE) ในปี พ.ศ. 2526 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา อีเทอร์เน็ตได้เติบโตและพัฒนา แต่แนวคิดหลักยังคงเหมือนเดิม ซึ่งเป็นวิธีที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และถ่ายโอนข้อมูล
การขยายหัวข้อ: ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับอีเธอร์เน็ต
อีเธอร์เน็ตมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของโหนดที่ส่งข้อความเป็นแพ็กเก็ตผ่านเครือข่าย ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต อุปกรณ์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับสายเคเบิลกลางหรือ "บัส" และข้อมูลจะถูกส่งเป็นแพ็กเก็ตขนาดเล็กที่เรียกว่าเฟรม แต่ละเฟรมประกอบด้วยที่อยู่ต้นทางและปลายทาง รหัสตรวจสอบข้อผิดพลาด และข้อมูลเพย์โหลด
อีเธอร์เน็ตรองรับสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่หลากหลาย รวมถึงแบบสตาร์ ทรี และบัส อย่างไรก็ตาม ที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันคือโทโพโลยีแบบดาว โดยมีสวิตช์อีเธอร์เน็ตอยู่ที่ศูนย์กลางของสตาร์ การตั้งค่านี้ช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการชนกันของแพ็กเก็ต ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการถ่ายโอนข้อมูล
อีเธอร์เน็ตมีการพัฒนาไปอย่างมากนับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง ได้เพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลจากเดิม 10 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ไปเป็นอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง (100 Mbps), กิกะบิตอีเทอร์เน็ต (1 Gbps), อีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต, อีเธอร์เน็ต 40 กิกะบิต และแม้แต่อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิต ช่วงกว้างนี้ช่วยให้สามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่หลากหลาย ตั้งแต่เครือข่ายในบ้านไปจนถึงศูนย์ข้อมูลและแบ็คโบนอินเทอร์เน็ต
โครงสร้างภายในของอีเธอร์เน็ต: มันทำงานอย่างไร
อีเธอร์เน็ตทำงานโดยใช้โปรโตคอลที่เรียกว่า Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection (CSMA/CD) ในรูปแบบเริ่มต้นของอีเทอร์เน็ต อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว และอุปกรณ์แต่ละชิ้นสามารถส่งข้อมูลได้เมื่อสายว่าง หากอุปกรณ์สองเครื่องส่งพร้อมกัน จะเกิดการชนกัน และอุปกรณ์จะหยุดส่งสัญญาณและรอสักครู่หนึ่งก่อนที่จะลองอีกครั้ง
เครือข่ายอีเทอร์เน็ตสมัยใหม่ใช้โทโพโลยีแบบดาวเป็นหลักและใช้สวิตช์อีเธอร์เน็ต ซึ่งทำให้การชนกันแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ข้อมูลถูกส่งจากพอร์ตหนึ่งไปยังอีกพอร์ตหนึ่ง โดยไม่มีการแชร์ข้ามพอร์ตทั้งหมดเหมือนกับในอีเธอร์เน็ตแบบบัสรุ่นเก่า
เฟรมอีเธอร์เน็ตทุกเฟรมเริ่มต้นด้วยคำนำและตัวคั่นเฟรมเริ่มต้น ตามด้วยปลายทางและที่อยู่ต้นทาง ฟิลด์ประเภท เพย์โหลด และลงท้ายด้วยลำดับการตรวจสอบเฟรม การกำหนดที่อยู่จะขึ้นอยู่กับที่อยู่ Media Access Control (MAC) ซึ่งเป็นตัวระบุเฉพาะที่กำหนดให้กับแต่ละอุปกรณ์
การวิเคราะห์คุณสมบัติที่สำคัญของอีเทอร์เน็ต
คุณสมบัติหลักของอีเธอร์เน็ตคือ:
- ความสามารถในการขยายขนาด: ความเร็วของอีเทอร์เน็ตได้พัฒนาจาก 10 Mbps เป็น 100 Gbps และมากกว่านั้น
- ความน่าเชื่อถือ: อีเธอร์เน็ตใช้โมเดลการรับส่งข้อมูลที่เรียบง่ายแต่แข็งแกร่ง ซึ่งรับประกันความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของข้อมูล
- การตรวจจับการชนกัน: Early Ethernet ใช้ CSMA/CD เพื่อจัดการกับการชนกันของข้อมูล เครือข่ายอีเธอร์เน็ตสมัยใหม่แทบไม่เคยเผชิญกับการชนกันเนื่องจากการใช้สวิตช์และการทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์
- ความเก่งกาจของโทโพโลยี: อีเทอร์เน็ตสามารถรองรับโทโพโลยีเครือข่ายต่างๆ รวมถึงบัส สตาร์ และทรี ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับข้อกำหนดเครือข่ายที่แตกต่างกันได้
- การทำให้เป็นมาตรฐาน: อีเธอร์เน็ตอยู่ภายใต้มาตรฐาน IEEE 802.3 เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้และการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ของผู้จำหน่ายที่แตกต่างกัน
ประเภทของอีเธอร์เน็ต: ตารางรายละเอียด
| พิมพ์ | ความเร็ว | ปานกลาง |
|---|---|---|
| อีเธอร์เน็ต (10BASE-T) | 10 Mbps | คู่บิด |
| ฟาสต์อีเธอร์เน็ต (100BASE-TX) | 100 Mbps | คู่บิด |
| กิกะบิตอีเทอร์เน็ต (1000BASE-T) | 1 กิกะบิตต่อวินาที | คู่บิด |
| อีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต (10GBASE-T) | 10 กิกะบิตต่อวินาที | คู่บิดไฟเบอร์ |
| อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิต | 25 กิกะบิตต่อวินาที | ไฟเบอร์ |
| อีเธอร์เน็ต 40 กิกะบิต | 40 กิกะบิตต่อวินาที | ไฟเบอร์ |
| อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิต | 100 กิกะบิตต่อวินาที | ไฟเบอร์ |
| อีเธอร์เน็ต 200 กิกะบิต | 200 กิกะบิตต่อวินาที | ไฟเบอร์ |
| อีเธอร์เน็ต 400 กิกะบิต | 400 กิกะบิตต่อวินาที | ไฟเบอร์ |
วิธีใช้อีเทอร์เน็ต ปัญหา และแนวทางแก้ไข
อีเทอร์เน็ตใช้สำหรับคอมพิวเตอร์เครือข่ายภายในพื้นที่ท้องถิ่นเป็นหลัก เช่น ในบ้าน สำนักงาน และศูนย์ข้อมูล ช่วยให้สามารถแชร์ทรัพยากร เช่น ไฟล์ เครื่องพิมพ์ และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
แม้จะมีข้อดีมากมาย แต่อีเทอร์เน็ตก็ไม่ได้ไร้ปัญหา สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึงความแออัดของเครือข่าย ความเสื่อมของสัญญาณจากความยาวสายเคเบิลที่ยาว และข้อกังวลด้านความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ปัญหาเหล่านี้มักจะสามารถบรรเทาลงได้ด้วยการออกแบบเครือข่ายที่เหมาะสม เช่น การใช้สวิตช์เพื่อแบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนที่มีการชนกันที่มีขนาดเล็กลง การใช้รีพีทเตอร์หรือไฟเบอร์ออปติกสำหรับการสื่อสารทางไกล และการใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเครือข่าย เช่น ไฟร์วอลล์และเครือข่ายส่วนตัวเสมือน (VPN) ).
เปรียบเทียบกับเทคโนโลยีที่คล้ายกัน
อีเธอร์เน็ตแข่งขันกับ Wi-Fi เป็นหลักในสภาพแวดล้อมที่บ้านและสำนักงาน และด้วยเทคโนโลยีเช่น Multi-Protocol Label Switching (MPLS) และ Software Defined Networking (SDN) ในเครือข่ายขนาดใหญ่ แม้ว่า Wi-Fi จะมอบความสะดวกสบายในการเข้าถึงแบบไร้สาย แต่อีเธอร์เน็ตมักจะให้ความเร็วสูงกว่า เวลาแฝงที่ต่ำกว่า และการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้มากกว่า MPLS และ SDN นำเสนอคุณสมบัติขั้นสูงสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ที่อยู่นอกเหนือขอบเขตของอีเทอร์เน็ต แต่ยังต้องการโครงสร้างพื้นฐานและการจัดการที่ซับซ้อนมากขึ้นอีกด้วย
มุมมองและเทคโนโลยีในอนาคตที่เกี่ยวข้องกับอีเธอร์เน็ต
อีเธอร์เน็ตยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยการวิจัยและพัฒนามุ่งเน้นไปที่การเพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูล ลดเวลาแฝง ปรับปรุงประสิทธิภาพ และรับรองความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับอุปกรณ์ที่มีอยู่ ความก้าวหน้าของอีเธอร์เน็ตที่กำลังจะเกิดขึ้น ได้แก่ Terabit Ethernet (TbE) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อให้ได้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่ 1 เทราบิตต่อวินาที และความก้าวหน้าของ Power Over Ethernet (PoE) ซึ่งช่วยให้จ่ายไฟได้มากขึ้นผ่านสายเคเบิลอีเธอร์เน็ต
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และการเชื่อมโยงกับอีเธอร์เน็ต
พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล ช่วยให้สามารถควบคุม ความปลอดภัย และฟังก์ชันการทำงานได้ดียิ่งขึ้น ในเครือข่ายอีเทอร์เน็ต พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์อาจเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ เพื่อจัดการการรับส่งข้อมูลสำหรับอุปกรณ์อื่นๆ บนเครือข่าย พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์สามารถช่วยบังคับใช้นโยบายความปลอดภัย จัดทำแคชข้อมูลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ และอนุญาตให้มีการควบคุมการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตในเครือข่ายอีเทอร์เน็ต
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง
หากต้องการอ่านเพิ่มเติมและข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับอีเธอร์เน็ต โปรดพิจารณาแหล่งข้อมูลต่อไปนี้:
- คณะทำงานอีเธอร์เน็ต IEEE 802.3: อีอีอี 802.3
- รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับอีเธอร์เน็ตโดย Cisco: เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต – ซิสโก้
- คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับอีเธอร์เน็ต: บทช่วยสอนอีเธอร์เน็ต - LAN, สายเคเบิล, ตัวเชื่อมต่อ, สวิตช์
เนื่องจากเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีดังกล่าวจะยังคงเป็นเทคโนโลยีแกนหลักสำหรับเครือข่ายข้อมูลทั่วโลกอย่างไม่ต้องสงสัย ความเรียบง่าย ความสามารถรอบด้าน และความน่าเชื่อถือ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครือข่ายทุกขนาด ตั้งแต่การตั้งค่าในบ้านขนาดเล็กไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ของอินเทอร์เน็ต ด้วย OneProxy คุณสามารถใช้ประโยชน์จากความแข็งแกร่งของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตในขณะที่ได้รับประโยชน์จากการควบคุมและความปลอดภัยที่นำเสนอโดยพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์
