الهندسةهندسة الاتصالات

اتصالات الايثرنت Ethernet Communication

اقرأ في هذا المقال
  • فوائد شبكة إيثرنت في الاتصالات
  • مزايا اتصالات الايثرنت
  • آلية عمل اتصالات الايثرنت
  • أنواع كابلات اتصالات الإيثرنت

عند تنفيذ خدمات المعلومات الجديدة في أنظمة المعلومات والاتصالات، تكون مهام زيادة نطاق واجهات شبكة “IEEE 802.3 u Fast Ethernet” ذات صلة، كما يتم النظر في نهج حل هذه المشكلة والذي يعتمد على تحديث تصميم الكابل المتماثل، وتم إثبات جدوى استخدام تصميم “U / UTP” وخصائص الفئة “5e” في هذه الكابلات، ويتم تقديم تقديرات للمكونات الفردية للخسائر في المعدن والعازل والشاشة بالإضافة إلى معامل التوهين الكلي.

 

فوائد شبكة إيثرنت في الاتصالات:

 

نظراً لأنّ تكلفة “Ethernet” أعلى بقليل من “Wi-Fi”، وهي ليست لاسلكية، وهي لا تزال بالفعل حاجة إلى “Ethernet” في عالم مليء بالاتصالات اللاسلكية، وتُشير هذه الفوائد والتوافر الواسع لمنافذ “Ethernet” على معظم أجهزة التوجيه الجديدة، وعلى الرغم من أنّ “Ethernet” قد لا يكون الطريقة الأكثر شيوعاً للحفاظ على الاتصال المهم، إلّا أنّه يوفر عدداً من الميزات الرئيسية التي تجعله خياراً قوياً لأصحاب الأعمال.

 

تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لشبكة إيثرنت في اتصال الإنترنت المخصص غير المنقطع الذي يوفره، كما يعني الارتباط المخصص أنّه لا يوجد خلاف على السرعة، لذا فإنّك تتلقى سرعات اتصال أسرع بشكل عام، وبالإضافة إلى ذلك يُعد “Ethernet” منتجاً يركز على الأعمال التجارية، ويوفر سرعات اتصال غير منقطعة محمية بموجب اتفاقيات مستوى الخدمة القوية “SLAs”.

 

يوفر الاتصال المخصص مزيداً من الاستقرار والأمان؛ لأنّه أقل عرضة للاضطرابات، وهذا يجعلها فعالة للغاية لمكالمات “VoIP“، ومثل أي شيء آخر فإنّ “Ethernet” لا تخلو من عيوبها، وكما هو الحال مع أي اتصال كابل، وهناك حد لمدى بُعد أجهزة الكمبيوتر عن جهاز التوجيه المكتبي بسبب طول الكابل.

 

وهذا بدوره يؤدي إلى فقدان القدرة على الحركة التي تحصل عليها مع شبكة “Wi-Fi”، وليس من المعروف أنّ جميع الأجهزة تأتي مع منافذ إيثرنت، لذلك إذا كنت تفكر في توصيل مكتبك عبر “Ethernet” فقد يكون من الجيد التحقق من توافق جهاز التوجيه والأجهزة الخاصة بك أولاً.

 

قد يكون الاختيار بين “Ethernet” و”Wi-Fi” أمراً صعباً، ويمكن إن يكون “Ethernet” أسرع ولكن نظراً لأنّها تتطلب المزيد من الكابلات، فيكون المستخدم مقيد، حيث يمكنك وضع أجهزة الكمبيوتر الخاصة بك فيما يتعلق بجهاز التوجيه الخاص بك، وبينما توفر شبكة “Wi-Fi” اتصالاً أبطأ، ولكنّها تتمتع بسهولة الاستخدام في نطاق آخر من جهاز التوجيه، والخيار في النهاية هو السرعة مقابل الراحة.

 

  • “U / UTP” هي اختصار لـ ” UNSHIELDED TWISTED PAIRS”.

 

  • “SLAs” هي اختصار لـ “Service Level Agreement”.

 

  • “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.

 

مزايا اتصالات الايثرنت:

 

أولاً: السرعة:

 

من خلال الكابل لتوصيل العديد من أجهزة الحاسوب والبيانات، تكون سرعة إيثرنت أكبر من سرعة الاتصال اللاسلكي، كما تُعد سرعة الاتصال أحد الأشياء المهمة لإدارة عملك بفعالية، ويمكن لمترو “Telkom” الذي يمكنه توفير خدمات “Ethernet” تغيير خيار النطاق الترددي حتى “10 جيجابت في الثانية”.

 

ثانياً: الأمان:

 

يتيح لك اتصال “Ethernet” التحكم في من يستخدم الشبكة، ويمكن أن يمنع المتسلل من سرقة بياناتك وخروقات الأمان.

 

ثالثاً: الموثوقية:

 

بدون الانقطاعات من ترددات الراديو، يمكن أن يجعل الإيثرنت يتمتع بمصداقية فائقة، ومن ناحية أخرى تتيح هذه الشبكة اكتشاف مشكلات الشبكة واستعادتها دون التأثير على العملاء بسهولة، وكلما زاد عملك زاد جمع البيانات والتواصل مع بعض المستخدمين، كما يمكنك التفكير في استخدام نظام “Ethernet” لمساعدتك في إدارة نظام بيانات عملك والتحكم فيه وتأمينه.

 

آلية عمل اتصالات الايثرنت:

 

يحدد “IEEE” في عائلة المعايير المسماة “IEEE 802.3” أنّ بروتوكول “Ethernet” يلامس كلا من الطبقة الأولى أي الطبقة المادية، والطبقة الثانية أي طبقة ارتباط البيانات في نموذج بروتوكول شبكة الاتصال بين الأنظمة المفتوحة “OSI”، ويحدد “Ethernet” وحدتين من الإرسال هي الحزمة والإطار، ولا يشتمل الإطار على حمولة البيانات التي يتم إرسالها فحسب، بل يشمل أيضاً ما يلي:

 

  • عناوين التحكم في الوصول إلى الوسائط المادية “MAC” لكل من المرسل والمستقبل.

 

  • علامات “LAN” أي “VLAN” الافتراضية ومعلومات جودة الخدمة “QoS”.

 

  • معلومات تصحيح الخطأ لاكتشاف مشاكل الإرسال.

 

  • يتم تغليف كل إطار في حزمة تحتوي على عدة بايتات من المعلومات لإنشاء الاتصال وتحديد مكان بدء الإطار.

 

طور المهندسون في زيروكس شبكة إيثرنت لأول مرة في السبعينيات، وركض إيثرنت في البداية على الكابلات المحورية، كما تستخدم شبكة “Ethernet LAN” النموذجية درجات خاصة من الكابلات المزدوجة المجدولة أو كابلات الألياف البصرية، وقامت “Ethernet” المبكرة بتوصيل أجهزة متعددة بقطاعات الشبكة من خلال لوحات الوصل، وأجهزة الطبقة الأولى المسؤولة عن نقل بيانات الشبكة باستخدام إمّا سلسلة ديزي أو هيكل نجمي.

 

ومع ذلك إذا حاول جهازان يشتركان في لوحة وصل إرسال البيانات في نفس الوقت يمكن أن تتعارض الحزم وتؤدي إلى مشاكل في الاتصال، وللتخفيف من هذه الاختناقات المرورية الرقمية طورت “IEEE” بروتوكول الوصول المتعدد “Carrier Sense” مع اكتشاف الاصطدام “CSMA / CD”، والذي يمكّن الأجهزة من التحقق ممّا إذا كان خط معين قيد الاستخدام قبل بدء عمليات إرسال جديدة.

 

في وقت لاحق فتحت محاور “Ethernet” المجال إلى حد كبير لمفاتيح الشبكة، ونظراً لأنّ الموزع لا يمكنه التمييز بين النقاط على قطاع الشبكة، فإنّه لا يمكنه إرسال البيانات مباشرة من النقطة “A” إلى النقطة “B”، وبدلاً من ذلك عندما يرسل جهاز شبكة إرسالًا عبر منفذ إدخال، ينسخ المحور البيانات ويوزعها على الجميع منافذ الإخراج المتاحة.

 

  • “CSMA / CD” هي اختصار لـ “Carrier-sense multiple access with collision detection”.

 

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

 

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

 

  • “VLAN” هي اختصار لـ “Virtual Local Area Network”.

 

  • “QoS” هي اختصار لـ “Quality of Service”.

 

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

 

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

 

أنواع كابلات اتصالات الإيثرنت:

 

وافقت مجموعة العمل “IEEE 802.3” على أول معيار “Ethernet” في عام 1983م، ومنذ ذلك الحين استمرت التكنولوجيا في التطور وضم الوسائط الجديدة وسرعات نقل أعلى وتغييرات في محتوى الإطار:

 

  • تم تقديم “802.3ac” لملاءمة “VLAN” وعلامات الأولوية.

 

 

  • تحدد “802.11a” و”b” و”g” و”n” و”ac” و”ax” ما يعادل “Ethernet” لشبكات “WLAN“.

 

  • بدأ “802.3u” في “100BASE-T”، والمعروف أيضاً باسم “Fast Ethernet” بسرعات نقل بيانات تصل إلى “100 ميجابت في الثانية”، ويشير المصطلح “BASE-T” إلى استعمال كابلات مجدولة مزدوجة.

 

تتميز شبكة جيجابت إيثرنت بسرعات تصل إلى “1000 ميجابت في الثانية” إلى “1 جيجابت” أو “1 مليار بت في الثانية” إلى “10 جيجابت” إيثرنت، ويستخدم مهندسو الشبكات “100BASE-T” إلى حد كبير لتوصيل أجهزة كمبيوتر المستخدم النهائي والطابعات والأجهزة الأخرى؛ لإدارة الخوادم والتخزين ولتحقيق سرعات أعلى لشرائح العمود الفقري للشبكة، وتميل السرعة النموذجية لكل اتصال إلى الزيادة.

 

تعمل كابلات “Ethernet” على توصيل أجهزة الشبكة بأجهزة التوجيه أو المودم المناسبة وباستخدام كابلات مختلفة تعمل بمعايير وسرعات مختلفة، فعلى سبيل المثال يدعم كابل الفئة “Cat5” إيثرنت التقليدي و”100BASE-T”، ويمكن للكابل من الفئة “Cat5e” التعامل مع “GbE” والفئة “Cat6” تعمل مع “10 جيجابت إيثرنت”، كما توجد أيضاً كابلات إيثرنت كروس والتي تربط جهازين من نفس النوع، ممّا يتيح توصيل جهازي كمبيوتر بدون مفتاح أو جهاز توجيه بينهما.

 

  • “PoE” هي اختصار لـ “Power over Ethernet”.

 

  • “WLAN” هي اختصار لـ “Wireless Local Area Network”.

 

  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

المصدر
Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى