Ethernet

Generell beskrivelse

Ethernet ble opprinnelig laget for datamaskiner som skulle dele en koaksialkabel som kommunikasjonsmedium. Dette har noen likheter med radiosystemer der flere radioenheter deler det samme frekvensbåndet, men det er noen fundamentale forskjeller. Det er mye enklere å detektere kollisjoner ved kabelkringkasting enn ved radiokringkasting. Den delte kabelen tilbød en form for to-veis kommunikasjon som kunne gi assosiasjoner til det noe uvitenskapelige begrepet "etheren"; derav navnet «Ethernet».
Fra dette tidlige og enkle konseptet utviklet Ethernet seg til en kompleks teknologi for nettverk. Koaksialkabelen ble avløst av punkt-til-punkt forbindelser som ble samlet ved hub-er og/eller svitsjer. Dette for å redusere installasjonskostnader og øke påliteligheten. Tildels fordi punkt-til-punkt forbindelser er enklere å konfigurere og feilsøke. StarLAN var det første steget fra koaksialkabelen til ett hub-styrt, tvunnet-par (TP) nettverk. TP-ledninger reduserte installasjonskostnadene betydelig i forhold til konkurrerende teknologier og eldre Ethernet teknologier. Tildels fordi kabelen som strekkes for telefoner også kan brukes for å koble en datamaskin til nettverket med Ethernet. Telefonledninger inneholder vanligvis to par ledninger og bare ett er i bruk. Derfor er infrastrukturen ofte på plass da de fleste har telefon. Dette var et viktig poeng tidligere. I dag ønsker de fleste bedre hastigheter og strekker egne kabler spesielt for Ethernet.
Over det fysiske laget kommuniserer Ethernet-enheter ved å sende hverandre datapakker. En pakke er en blokk data som sendes og leveres individuelt. Som med andre IEEE 802 LAN-typer har hver Ethernet-enhet en 48-biters MAC-adresse. Denne brukes for å spesifisere mål og kilde for hver enkelte pakke. Nettverkskort (Ethernet-typen) aksepterer normalt ikke pakker adressert til andre Ethernet-enheter enn dem selv. Nettverkskort kommer programmert med en globalt unik adresse, men dette kan overstyres. Enten for å forhindre at adressen forandres når nettverkskortet byttes eller for å bruke lokalt administrerte adresser.
Til tross for de betydelige forandringene Ethernet har gjennomgått, fra å bruke en tykk koaksialkabel (10 Mbits/s) til punkt-til-punkt forbindelser (1 Gbit/s og oppover) så er alle Ethernet-typer kompatible med hverandre (om en ser bort fra noen tidlige prototyper). Alle deler de samme rammeformatene (og derav samme grensesnitt mot høyere lag i OSI-modellen).
På grunn av Ethernets utbredelse, den synkende prisen på maskinvare og den lille plassen TP-kabler opptar så bygger de fleste produsenter funksjonaliteten til ett nettverkskort direkte inn i hovedkortet på PC-er. Noe som gjør det unødvendig å installere ett separat kort.

CSMA/CD med et delt medium på Ethernet

Den første versjonen av Ethernet brukte en koaksialkabel (delt overføringsmedium) som snodde seg igjennom en bygning eller ett campus og var innom hver tilkoblede maskin. Et system kjent som CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) styrte måten datamaskinene delte kabelen. Dette systemet var enklere enn konkurrentene token ring og token bus. Når en datamaskin ønsket å sende informasjon brukte den følgende algoritme: