ما هو تطور الإيثرنت في شبكات الحاسوب

تواصل “Ethernet” التطور لتلبية احتياجات صناعة الشبكات وللتوسع في المجالات التي ترغب في الاستفادة من الشبكات وفوائد “Ethernet”.

ما هو الإيثرنت Ethernet

الإيثرنت “Ethernet”: هي تقنية الشبكات المهيمنة والتي تقود نظاماً بيئياً متشابكاً يتضمن الحوسبة السحابية ومراكز البيانات والمؤسسات والحوسبة عالية الأداء وملايين الخوادم والمستخدمين النهائيين بينما تتراوح الحلول في السرعات من “10 ميجابت” إلى “100 جيجابت”، فإنّ الحقيقة هي أنّ هناك المزيد من الإيثرنت أكثر من التغذية والسرعات.

كيفية تطور الإيثرنت

“John D’Ambrosia” هو أول مبشري إيثرنت في “CTO Office Dell”، وبهذه الصفة كان جون رائداً صناعياً في تطوير التقنيات المتعلقة بشبكة “Ethernet” منذ عام 1999م، وحالياً يرأس فريق عمل “IEEE P802.3bj” حوالي “100 جيجابت / ثانية” باللوحة الخلفية والكابلات النحاسية و”IEEE 802.3 Ethernet Bandwidth Assessment Ad Hoc”.

بالإضافة إلى ذلك طورت مواصفات “40 جيجابت / ثانية” و”100 جيجابت / ثانية إيثرنت” بالإضافة إلى ذلك تم تطوير “Ethernet” في “Xerox PARC” بين عامي 1973م و1974م، كما اخترعها المهندس “Bob Metcalfe” لربط محطات عمل الكمبيوتر المتقدمة ممّا يجعل من الممكن إرسال البيانات إلى بعضها البعض وإلى طابعات الليزر عالية السرعة، حيث كان الغرض منه في الأصل إنشاء شبكة في منطقة صغيرة تُعرف باسم شبكة المنطقة المحلية “LAN“.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

• “PARC” هي اختصار لـ “Palo Alto Research Center”.

• “IEEE” هي اختصار لـ “Institute of Electrical and Electronics Engineers”.

مراحل تطور الإيثرنت

• في عام 1983م، تم إصدار أول تكرار لـ “Ethernet 10Base 5”.

• في عام 1985م تمت الموافقة على الكابل المحوري الرقيق وأجرت المجموعة تغييرات على المواصفات في 1987م و1990م و1993م.

• في عام 1995م قدم ما يسمى “Fast Ethernet” وإنّه يحتوي على سرعة ووضع مزدوج كلا الجانبين الإرسال في نفس الوقت.

• في عام 1998م، أصبحت شبكة “1 جيجابت في الثانية” بفضل الألياف الضوئية التي تجعل من الممكن أن يوافق “IEEE” على “1 جيجابت في الثانية” على الزوج الملتوي بعد عام واحد.

• في عام 2002م وصلت شبكة “Ethernet” إلى “10 جيجابت في الثانية” لنقل الألياف، بينما أصبحت “10 جيجابت في الثانية” على الأزواج الملتوية غير المحمية حقيقة في عام 2006م.

• لذا فإنّ “Ethernet” هي طريقة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر معاً في شبكة “LAN”، وهي الطريقة الأكثر استخداماً لربط أجهزة الكمبيوتر معاً في الشبكات المحلية، حيث إنّ الفكرة الأساسية لتصميمه هي أنّ أجهزة كمبيوتر متعددة يمكنها الوصول إليها ويمكنها إرسال البيانات في أي وقت.

أساسيات تطور الإيثرنت

كان يُطلق على “Ethernet” القياسي أيضاً باسم “Ethernet” الكلاسيكي، كما تسمى “Fast” و”Gigabit” و10 Gigabit Ethernet” المحولة، حيث يعمل إيثرنت عبر طبقتين من نماذج “OSI” ويوفر النموذج مرجعاً يمكن ربط إيثرنت به ولكن يتم تنفيذه فعلياً في النصف السفلي من طبقة ارتباط البيانات والتي تسمى الطبقة الفرعية للتحكم في الوصول المتوسط “MAC” والطبقة المادية فقط.

يتضمن “Ethernet” في الطبقة 1 الإشارات وتدفقات البت التي تنتقل عبر الوسائط والمكونات المادية التي تضع إشارات على الوسائط وطوبولوجيا مختلفة، حيث تؤدي “Ethernet Layer 1” دوراً رئيسياً في الاتصال الذي يحدث بين الأجهزة ولكن لكل وظيفة من وظائفها حدودها، كما تقدم “Ethernet” مجموعة من المزايا التي تجعلها خياراً فعالاً للشبكات.

• “MAC” هي اختصار لـ “Media Access Control”.

• “OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection Model”.

مزايا الإيثرنت

• فعاله من حيث التكلفه.

• سهل الاستخدام.

• قابلة للتطوير ومرنة.

• بديل حقيقي.

مبدأ تطور الإيثرنت

القاعدة الأساسية لبناء شبكات مبدلة هي أن هناك حاجة دائماً إلى تقنية أسرع لتجميع مقاطع متعددة منخفضة السرعة، أمّا بالنسبة لتطبيقات شبكة المؤسسات تمكّن مجموعة خيارات “Ethernet” مديري الشبكات من توسيع نطاق شبكاتهم من “10 ميجابايت / ثانية”، وكذلك “100 ميجابايت / ثانية” و”1000 ميجابايت / ثانية” إلى “10000 ميجابايت / ثانية” في واجهة واحدة من خلال التفاوض التلقائي، ومع الاستفادة من استثماراتهم في إيثرنت لأنّها تزيد من أداء الشبكة.

بالنسبة للتطبيقات الحضرية والتطبيقات واسعة النطاق لمزودي الخدمة توفر “Ethernet” روابط عالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة، كما يمكن إدارتها بسهولة باستخدام أدوات “Ethernet” وباعتماد تقنيات تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي “WDM“، يمكنك توسيع نطاقها إلى سرعات تيرابت وما بعدها.

باستخدام “WDM” يمكن نقل المئات والآلاف من قنوات “Ethernet” في المستقبل إلى ألياف واحدة بأطوال موجية ضوئية مختلفة أو ألوان ضوء مختلفة، كما يعني تطور “Ethernet” أنّه يفسح المجال الآن لكل من تقنية الشبكة القائمة على الألياف الضوئية والنحاسية، وسيعتمد الاختيار على التكلفة والمسافة المدعومة وتعقيد التنفيذ والتكوين.

• “WDM” هي اختصار لـ “Wavelength Division Multiplexing”.

تطور شبكة إيثرنت في سوق الاتصالات

تستمر تقنية “Ethernet” في التطور ممّا يؤدي إلى تحسينات تدعم بقوة اعتمادها على نطاق أوسع في قطاعات متنامية من سوق الاتصالات، كما تستفيد الآن الخوادم النصلية ومحولات المؤسسة المتصلة بالشبكة وخوادم الفيديو والتطبيقات الأخرى من سرعات “10G” و”40G” و”100G Ethernet” في العمود الفقري وفي مراكز البيانات لدعم التطبيقات.

ومثل شبكات منطقة التخزين “SAN” والتخزين المتصل بالشبكة “NAS” والخادم المحاكاة الافتراضية والحوسبة عالية الأداء والتعاون متعدد المواقع وتدفق الوسائط المتعددة وتخزين البيانات والحوسبة السحابية.

نظراً لأنّ جميع حركة مرور الشبكة تقريبًا تبدأ اليوم كحركة مرور “Ethernet” وبروتوكول الإنترنت “IP”، فإنّ بناء شبكات “Ethernet” بالخطوة التالية، وفي السرعة سيكون أسهل طريقة لتوسيع نطاق شبكات المؤسسات ومقدمي الخدمة، حيث نقلت “10G” الفاصلة العشرية من “1 جيجابت في الثانية” إلى “10 جيجابت في الثانية”، وستقوم “100G” بنقلها خطوة إلى الأمام ممّا يمكّن “Ethernet” من مطابقة وتجاوز سرعات التكنولوجيا الأسرع في شبكات المناطق الحضرية “MANs” وشبكات المنطقة الواسعة “WAN”.

وفي الواقع هذا هو الاهتمام بالشبكات متعددة جيجابت من خيارات “2.5 جيجابت في الثانية” و”5 جيجابت في الثانية” و”10 جيجابت في الثانية” و”25 جيجابت في الثانية” و”40 جيجابت في الثانية” و”100 جيجابت في الثانية” و”400 جيجابت في الثانية” إيثرنت قد تم تطويرها أو يجري تطويرها.

ستستمر سرعات الشبكة الأعلى في التطور بسبب الزيادة المطردة في متطلبات النطاق الترددي إلى جانب تقليل تكلفة إلكترونيات الواجهة واعتماد تقنيات مثل الحوسبة السحابية، كما ستستمر الوسائط السلكية واللاسلكية لدعمها في التطور والتحسين، ونظراً لأنّ متطلبات الشبكة في كل من العالم السلكي واللاسلكي تغذي الحاجة إلى الموثوقية العالية.

وكذلك التأخير المنخفض وعرض النطاق الترددي العالي والمسافات الطويلة، فإنّ حلول الألياف الضوئية واللاسلكية تصل إلى أعمق وأعمق في الشبكة، لذا فإنّ فهم كيف يمكن للبنى التحتية أن تدعم هذه التطورات بفعالية وكفاءة أمر أساسي.

• “SAN” هي اختصار لـ “Storage area networks”.

• “NAS” هي اختصار لـ “network-attached storage”.

• “MAN” هي اختصار لـ “metropolitan area network”.