لایه فیزیکی اترنت
لایه فیزیکی اترنت: لایه فیزیکی از خانواده استانداردهای شبکه کامپیوتری اترنت است که توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) منتشر شده‌است. لایه فیزیکی ویژگی‌های الکتریکی یا نوری و سرعت انتقال اتصال فیزیکی بین یک دستگاه و شبکه یا بین دستگاه‌های شبکه را مشخص می‌کند. این لایه با لایه MAC و لایه پیوند منطقی تکمیل می‌شود.
لایه فیزیکی اترنت از سال ۱۹۸۰ بر روی وجود خود تکامل یافته‌است و چندین رابط رسانه فیزیکی و چندین مرتبه سرعت از ۱ را در بر می‌گیرد. مگابیت بر ثانیه تا ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه محیط فیزیکی از کابل کواکسیال حجیم تا جفت تابیده و فیبر نوری با دسترسی استاندارد تا ۸۰ متغیر است. کیلومتر به‌طور کلی، نرم‌افزار پشته پروتکل شبکه به‌طور مشابه در تمام لایه‌های فیزیکی کار می‌کند.
بسیاری از آداپتورهای اترنت و پورت‌های سوئیچ با استفاده از مذاکره خودکار برای تنظیم سرعت و دوطرفه برای بهترین مقادیر پشتیبانی شده توسط هر دو دستگاه متصل، از چندین سرعت پشتیبانی می‌کنند. اگر مذاکره خودکار شکست بخورد، برخی از دستگاه‌های چند سرعته سرعت استفاده شده توسط شریک خود را حس می‌کنند، اما ممکن است منجر به عدم تطابق دوطرفه شود. به استثنای موارد نادر، یک پورت 100BASE-TX ("۱۰/۱۰۰") نیز از 10BASE-T پشتیبانی می‌کند در حالی که یک پورت 1000BASE-T ("۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰") نیز از 10BASE-T و 100BASE-TX پشتیبانی می‌کند. اکثر پورت‌های 10GBASE- T از 1000BASE-T، حتی برخی از 100BASE-TX یا 10BASE-T نیز پشتیبانی می‌کنند. در حالی که عملاً می‌توان برای اترنت از طریق جفت پیچ خورده به مذاکره خودکار اعتماد کرد، تعداد کمی از پورت‌های فیبر نوری از سرعت‌های متعدد پشتیبانی می‌کنند. در هر صورت، حتی رابط‌های فیبر چند نرخی نیز تنها از یک طول موج (مثلا ۸۵۰) پشتیبانی می‌کنند نانومتر برای 1000BASE-SX یا 10GBASE-SR).
اترنت ۱۰ گیگابیتی قبلاً در سال ۲۰۰۷ در شبکه‌های سازمانی و اپراتور با ۴۰ مورد استفاده قرار گرفت. Gbit/s و 100 Gigabit Ethernet تصویب شد. در سال ۲۰۱۷، سریع‌ترین افزوده‌ها به خانواده اترنت ۲۰۰ و ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه بود. توسعه ۸۰۰ گیگابیت بر ثانیه و ۱٫۶ استانداردهای اترنت Tbit/s در سال ۲۰۲۱ آغاز شد.
به‌طور کلی، لایه‌ها بر اساس مشخصات خود نامگذاری می‌شوند:
برای ۱۰ مگابیت بر ثانیه، هیچ کدگذاری نشان داده نشده‌است زیرا همه انواع از کد منچستر استفاده می‌کنند. اکثر لایه‌های جفت پیچ خورده از رمزگذاری منحصر به فرد استفاده می‌کنند، بنابراین اغلب فقط "-T" استفاده می‌شود.
"دسترسی"، به ویژه برای اتصالات نوری، به عنوان حداکثر طول پیوند قابل دستیابی تعریف می‌شود که تضمین می‌شود زمانی که تمام پارامترهای کانال برآورده می‌شوند (پهنای باند مدال، تضعیف، تلفات درج و غیره) کار می‌کند). با پارامترهای کانال بهتر، اغلب می‌توان به طول پیوند طولانی‌تر و پایدار دست یافت. بالعکس، یک پیوند با پارامترهای کانال بدتر نیز می‌تواند کار کند اما فقط در یک فاصله کوتاهتر. "دسترسی" و "حداکثر فاصله" به یک معنا هستند.
بخش‌های زیر خلاصه‌ای از انواع رسانه‌های رسمی اترنت را ارائه می‌کنند. علاوه بر این استانداردهای رسمی، بسیاری از فروشندگان انواع رسانه‌های اختصاصی را به دلایل مختلف اجرا کرده‌اند — اغلب برای پشتیبانی از فواصل طولانی‌تر از کابل فیبر نوری.
استانداردهای اولیه اترنت از کدگذاری منچستر استفاده می‌کردند تا سیگنال خود کلاک شود و تحت تأثیر فیلترهای بالاگذر قرار نگیرد.
همه انواع اترنت سریع از توپولوژی ستاره استفاده می‌کنند و به‌طور کلی از کدگذاری خط 4B5B استفاده می‌کنند.
همه انواع اترنت گیگابیتی از توپولوژی ستاره ای استفاده می‌کنند. انواع 1000BASE-X از رمزگذاری PCS 8b/10b استفاده می‌کنند. در ابتدا حالت نیمه دوبلکس در استاندارد گنجانده شد اما از آن زمان کنار گذاشته شده‌است. دستگاه‌های بسیار کمی از سرعت گیگابیت در حالت نیمه دوبلکس پشتیبانی می‌کنند.
2.5GBASE-T و 5GBASE-T انواع کوچک شده 10GBASE-T هستند و دسترسی طولانی تری نسبت به قبل از Cat دارند. کابل کشی 6A این لایه‌های فیزیکی فقط از کابل‌های مسی جفت تابیده پشتیبانی می‌کنند.
اترنت ۱۰ گیگابیتی نسخه ای از اترنت با نرخ اسمی داده ۱۰ است گیگابیت بر ثانیه، ده برابر گیگابیت اترنت. اولین استاندارد اترنت ۱۰ گیگابیتی، IEEE Std 802.3ae-2002، در سال ۲۰۰۲ منتشر شد. استانداردهای بعدی شامل انواع رسانه برای فیبر تک حالته (مدت طولانی)، فیبر چند حالته (تا ۴۰۰) می‌شود. متر)، صفحه پشتی مسی (تا ۱ متر) و جفت پیچ خورده مسی (تا ۱۰۰ متر). تمام استانداردهای ۱۰ گیگابیتی در IEEE Std 802.3-2008 ادغام شدند. اکثر انواع ۱۰ گیگابیتی از کد PCS 64b/66b ("-R") استفاده می‌کنند. اترنت ۱۰ گیگابیتی، به ویژه 10GBASE-LR و 10GBASE-ER، از سهم بازار قابل توجهی در شبکه‌های حامل برخوردار است.
اترنت ۲۵ گیگابیتی تک لاین بر اساس یک ۲۵٫۷۸۱۲۵ است. خط GBd از چهار استاندارد ۱۰۰ گیگابیتی اترنت توسعه یافته توسط گروه ضربت P802.3. 25GBASE-T روی جفت پیچ خورده در کنار 40GBASE-T در IEEE 802.3bq تأیید شد.
این کلاس از اترنت در ژوئن ۲۰۱۰ به عنوان IEEE 802.3ba استاندارد شد. این کار همچنین شامل مورد اول بودنسل که در مارس ۲۰۱۱ با نام IEEE 802.3bg منتشر شد. یک استاندارد جفت تابیده در سال ۲۰۱۶ با نام IEEE 802.3bq-2016 منتشر شد.
کارگروه IEEE 802.3cd 50 را توسعه داد گیگابیت بر ثانیه به همراه نسل بعدی ۱۰۰ و ۲۰۰ استانداردهای Gbit/s با استفاده از ۵۰ خطوط Gbit/s
نسل اول اترنت ۱۰۰ گیگابیتی با استفاده از ۱۰ و ۲۵ خطوط Gbit/s در ژوئن ۲۰۱۰ به عنوان IEEE 802.3ba در کنار اترنت ۴۰ گیگابیتی استاندارد شد. نسل دوم با استفاده از ۵۰ خطوط Gbit/s توسط گروه ضربت IEEE 802.3cd به همراه ۵۰ و ۲۰۰ توسعه داده شد. استانداردهای Gbit/s نسل سوم با استفاده از یک ۱۰۰ خط Gbit/s در حال حاضر توسط گروه ضربت IEEE 802.3ck به همراه ۲۰۰ و ۴۰۰ در حال توسعه است. Gbit/s اترنت.
نسل اول 200 Gbit/s توسط کارگروه IEEE 802.3bs تعریف شده و در 802.3bs-۲۰۱۷ استاندارد شده‌است. کارگروه IEEE 802.3cd 50 و نسل بعدی ۱۰۰ و ۲۰۰ را توسعه داده‌است. استانداردهای Gbit/s با استفاده از یک، دو یا چهار ۵۰ خطوط Gbit/s به ترتیب. نسل بعدی با استفاده از خطوط ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه در حال حاضر توسط گروه ضربت IEEE 802.3ck همراه با ۱۰۰ و ۴۰۰ در حال توسعه است. Gbit/s PHY و رابط‌های واحد پیوست (AUI) با استفاده از ۱۰۰ خطوط Gbit/s
استاندارد اترنت با قابلیت ۲۰۰ و 400 Gbit/s در IEEE 802.3bs-2017 تعریف شده‌است. 1 Tbit/s ممکن است هدف دیگری باشد.
در می ۲۰۱۸، IEEE 802.3 کارگروه 802.3ck را برای توسعه استانداردهای ۱۰۰، ۲۰۰ و ۴۰۰ راه اندازی کرد. Gbit/s PHY و رابط‌های واحد پیوست (AUI) با استفاده از ۱۰۰ خطوط Gbit/s
در سال ۲۰۰۸، رابرت متکالف، یکی از مخترعان اترنت، گفت که او معتقد است برنامه‌های تجاری با استفاده از ترابیت اترنت ممکن است تا سال ۲۰۱۵ رخ دهد، اگرچه ممکن است به استانداردهای اترنت جدید نیاز داشته باشد. پیش‌بینی می‌شد که این امر به‌سرعت با افزایش سرعت تا ۱۰۰ ترابیت، احتمالاً در اوایل سال ۲۰۲۰، دنبال شود. اینها پیش‌بینی‌های تئوریک توانایی فن‌آوری بودند، به‌جای تخمین‌هایی مبنی بر اینکه چه زمانی چنین سرعت‌هایی واقعاً با یک قیمت عملی در دسترس خواهند بود.
کنسرسیوم فناوری اترنت ۸۰۰ را پیشنهاد کرد نوع Gbit/s اترنت PCS مبتنی بر 400GBASE-R در آوریل 2020.
در دسامبر ۲۰۲۱، IEEE "گروه ویژه P802.3df" را برای تعریف انواع ۸۰۰ و ۱۶۰۰ راه اندازی کرد. گیگابیت بر ثانیه روی مس دو محوره، صفحات پشتی الکتریکی، فیبر نوری تک حالته و چند حالته به همراه ۲۰۰ و ۴۰۰ جدید انواع گیگابیت بر ثانیه با استفاده از ۱۰۰ و ۲۰۰ خطوط Gbit/s
در دسامبر ۲۰۲۱، IEEE "گروه ویژه P802.3df" را برای تعریف انواعی برای ۸۰۰ و ۱۶۰۰ گیگابیت بر ثانیه از طریق مس دو محوره، صفحات پشتی الکتریکی، فیبر نوری تک حالته و چند حالته به همراه انواع جدید ۲۰۰ و ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه با استفاده از ۱۰۰ راه اندازی کرد. و خطوط ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه.