งานที่ 5

ETHERNET
อัตราความเร็ว 10 Mbpsอัตราความเร็ว 100 Mbpsอัตราความเร็ว 1000 Mbpsอัตราความเร็ว 10 Gbpsบางทีจะเรียกว่า ......... ตามมาตรฐาน IEEE 802.3ซึ่งเรียกว่า Fast Ethernet system ตามมาตรฐาน IEEE 802.3uซึ่งเรียกว่า Gigabit Ethernet system ตามมาตรฐาน IEEE 802.3z/802.3abซึ่งเรืยกว่า Gigabit Ethernet system ตามมาตรฐาน IEEE 802.3aeซึ่งเทคโนโลยีความเร็วดังที่กล่าวมานี้ จะตั้งอยู่บนมาตรฐาน ของ Ethernet แบบเดียวกัน คือ สายที่สามารถใช้ได้ ก็จะเป็นพวกสาย โคแอคเชียล ( Coaxial Cable ) สายแบบ เกลียวคู่ ( Twisted Pair Cable - UTP ) และสายแบบ ใยแก้วนำแสง ( Fiber Optic Cable ) ส่วนโทโปโลยี ที่ใช้ก็จะอยู่ในรูปแบบของ BUS กับ Ring เสียเป็นส่วนใหญ่จากระบบเครือข่ายแบบ Ethernet ที่กล่าวมาทั้งหมด จะมีจุดสำคัญอยู่ที่ ได้นำเอาคุณสมบัติดังที่กล่าวมา มาใช้ มาเชื่อมต่อให้อยู่ในรูปแบบ ที่ต้องการใช้ตามมาตรฐานของ Ethernet ซึ่งจะมีมาตรฐานการเชื่อมต่ออยู่ด้วยกันหลายแบบ มาตรฐานในการเชื่อมต่อ อย่างเช่น 10base2 , 10base5 , 10baseT , 10baseFL , 100baseTX , 100baseT4 และ 100baseFX ซึ่งมาตรฐานรูปแบบนี้ จะขึ้นอยู่กับ ความเร็วในการรับส่งข้อมูล อุปกรณ์ที่ใช้ และ ระยะทางที่สามารถส่งได้ อย่างเช่น 10base2 เป็นมาตรฐานที่ใช้ความเร็ว 10 Mbps ใช้สายแบบ Coaxial แบบบางหรือ เรียกว่า thin Ethernet รูปแบบการเชื่อมต่อ (Topology) เป็นแบบ BUS ระยะทางในการรับส่งข้อมูลประมาณ 185-200 เมตร เป็นต้นETHERNETมาตรฐาน การเชื่อมต่ออัตราความเร็ว การรับส่งข้อมูลระยะความยาว ในการรับส่งข้อมูลTopology ที่ใช้สายที่ใช้ Cableชื่อเรียก10base210 Mbps185 - 200 เมตรBUSThin CoaxialThin Ethernet หรือ Cheapernet10base510 Mbps500 เมตรThick CoaxialThick Ethernet10baseT10 Mbps100 เมตรSTARTwisted Pair (UTP)10baseF10 Mbps2000 เมตรFiberOptic100baseT100 Mbps......... เมตรTwisted Pair (UTP)Fast Ethernet



Ethernet เป็นเทคโนโลยีสำหรับเครือข่ายแบบแลน (LAN) ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน คิดค้นโดยบริษัท Xerox ตามมาตรฐาน IEEE 802.3 การเชื่อมเครือข่ายแบบ Ethernet สามารถใช้สายเชื่อมได้ทั้งแบบ Co-Axial และ UTP (Unshielded Twisted Pair) โดยสายสัญญาณที่ได้รับความนิยม คือ UTP 10Base-T ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้เร็วถึง 10 Mbps ผ่าน Hub ทั้งนี้การเชื่อมคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย ไม่ควรเกิน 30 เครื่องต่อหนึ่งวงเครือข่าย เนื่องจากอุปกรณ์ใน Ethernet LAN จะแข่งขันในการส่งข้อมูล หากส่งข้อมูลพร้อมกัน และสัญญาณชนกัน จะทำให้เกิดการส่งใหม่ (CSMD/CD: Carrier sense multiple access with collision detection) ทำให้เสียเวลารอ คำว่าอีเทอร์เน็ต (Ethernet) หมายถึง ความหมายที่มีอยู่ทั่วไปของอีเทอร์เน็ตซึ่งมีหลากหลายมาตรฐาน อีเทอร์เน็ตพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Xerox (โดยได้แนวคิดมาจากโครงการสื่อสารผ่านดาวเทียม Aloha ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัย Hawaii) เพื่อเป็นมาตรฐานสำคัญของเครือข่าย LAN ที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ระบบที่ใช้อีเทอร์เน็ตนั้นเหมาะกับงานที่ต้องการรับส่ง/ข้อมูลในอัตราความเร็วสูงเป็นช่วง ๆ เป็นครั้งคราว การรับ/ส่งข้อมูลในเครือข่ายแบบอีเธอร์เน็ตแต่ละครั้งเครื่องเป็นไปอย่างไม่มีวินัย นั่นคือเมื่อตรวจสอบแล้วว่าในขณะนั้นไม่มีเครื่องอื่น ๆ กำลังส่งข้อมูล แต่ละอย่างเครื่องจะแย่งกันส่งข้อมูลออกมา โดยเครื่องใดที่ส่งข้อมูลออกมาจะมีหน้าที่เฝ้าดูว่ามีเครื่องอื่นทำการส่งข้อมูลออกไปพร้อมกันด้วยหรือไม่ เพราะถ้าเกิดการส่งพร้อมกันแล้วจะก่อให้เกิดการชนกันของข้อมูล แต่ถ้าตรวจจับได้ว่ามีการขนกันขึ้นก็จะหยุดส่งแล้วรอคอยเป็นระยะเวลาสั้น ๆ ก่อนจะทำการส่งข้อมูลออกไปอีกครั้งหนึ่ง เวลาที่ใช้ในการรอคอยนั้นเป็นค่าที่สุ่มขึ้นมา ซึ่งมีความสั้นยาวต่างกันไป เทคนิคหลายอย่างเช่นที่นำมาใช้ในการรอคอยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันซ้ำสอง หนึ่งในนั้นคือ คำนวณการเพิ่มระยะเวลารอคอยแบบ Exponential ซึ่งมีชื่อเรียกว่า Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) เนื่องจากการ์ดอีเทอร์เน็ตที่ใช้ในเครือข่ายแบบนี้สร้างมาจากหลายผู้ผลิต จึงมีองค์กรมาตรฐานขึ้นมากำหนดหมายเลขประจำให้ผู้ผลิตแต่ละราย เพื่อสร้างความมั่นใจให้การ์ดแต่ละใบจะไม่มีแอดเดรสที่ซ้ำกัน การส่งข้อมูลของอีเทอร์เน็ตนั้นจะเป็นไปในแบบเฟรมที่มีความยาวไม่แน่นอน แม้ว่าเฟรมข้อมูลของอีเทอร์เน็ตจะมีแอดเดรสต้นทางและปลาย แต่เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตเองกลับเป็นการส่งข้อมูลแบบกระจายสัญญาณ (Broadcast) ซึ่งในเครื่องเครือข่ายเดียวกันจะได้รับเฟรมข้อมูลเดียวกันทุกเฟรม โดยเลือกเฉพาะเฟรมที่มีแอดเดรสปลายทางเป็นของตนเองเท่านั้น ส่วนเฟรมอื่น ๆ จะไม่สนใจ แต่ในบางกรณ๊ที่มีการทำงานในโหมด Promiscuous ซึ่งเป็นโหมดที่นำเฟรมข้อมูลทุกเฟรมไปใช้งานโดยส่งต่อไปยังซอฟแวร์ที่ทำงานอยู่ในระดับที่สูงขึ้นไป เช่น กรณีของเครื่องที่ทำหน้าที่วิเคราะห์โปรโตคอล (Protocal Analyzer) หรืออาจจะเป็นการกระทำของผู้ที่ไม่ประสงค์ดีของพวกแฮกเกอร์ก็ได้ กรณีเช่นนี้จะเห็นถึงความปลอดภัยของมาตรฐานนี้

อีเธอร์เน็ต ( Ethernet) เป็นชื่อเรียกวิธีการสื่อสารในระดับล่างหรือที่เรียกว่าโปรโตคอล (Protocol) ของระบบ LAN ชนิดหนึ่งคะ พัฒนาขึ้นโดย 3 บริษัทใหญ่คือบริษัท Xerox Corporation, Digital Equipment Corporation (DEC) และ Intel ในปี ค.ศ. 1976 ตามมาตรฐาน IEEE 802.3 การเชื่อมเครือข่ายแบบ Ethernet สามารถใช้สายเชื่อมได้ทั้งแบบ Co-Axial และ UTP (Unshielded Twisted Pair) โดยสายสัญญาณที่ได้รับความนิยม คือ UTP 10 Base-T คะ โดยปกติสามารถส่งข้อมูลได้เร็วถึง 10 Mbps ผ่าน Hub แต่ถ้าเป็นการส่งข้อมูลของระบบเครือข่ายที่ความเร็ว 100Mbps จะเรียกว่า Fast Ethernet หากความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 1000Mbps หรือ 1Gbps จะเรียกว่า Gigabit Ethernet ทั้งนี้การเชื่อมคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย ไม่ควรเกิน 30 เครื่องต่อหนึ่งวงเครือข่าย เนื่องจากอุปกรณ์ใน Ethernet LAN จะแข่งขันในการส่งข้อมูล หากส่งข้อมูลพร้อมกัน และสัญญาณชนกัน จะทำให้เกิดการส่งใหม่ (CSMD/CD: Carrier sense multiple access with collision detection) ทำให้เสียเวลารอ

ที่มา

guru.google.co.th/guru/thread?tid=68e9a256635f4617

IEEE 802.1 การบริหารจัดการระบบเครือข่าย IEEE 802.2 ถูกออกแบบใน LLC ไม่ต้องการให้เครื่องรู้จักกับ MAC sub layer กับ physical layerIEEE 802.4 มาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นมาตรฐานกำหนดโปรโตคอลสำหรับเลเยอร์ชั้น MAC IEEE 802.3 สำหรับเป็น โปรโตคอลมาตราฐานเครือข่าย EtherNet ที่มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูล 10 Mbps IEEE 802.5 เครือข่ายที่ใช้โทโปโลยีแบบ Ring IEEE 802.6 กำหนดมาตรฐานของ MAN ซึ่งข้อมูลในระบบเครือข่ายถูกออกแบบมาให้ใช้งานในระดับเขต และเมือง IEEE 802.7 ใช้ให้คำปรึกษากับกลุ่มเทคโนโลยีการส่งสัญญาณแบบ BroadbandIEEE 802.8 ใช้ให้คำปรึกษากับกลุ่มเทคโนโลยีเคเบิลใยแก้วนำแสงIEEE 802.9 ใช้กำหนดการรวมเสียงและข้อมูลบนระบบเครือข่ายรองรับIEEE 802.10 ใช้กำหนดความปลอดภัยบนระบบเครือข่ายIEEE 802.11 มาตรฐาน IEEE 802.11 และเป็นเทคโนโลยีสำหรับ WLAN IEEE802.12 ใช้กำหนดลำดับความสำคัญของความต้องการเข้าไปใช้งานระบบเครือข่าย IEEE 802.14 ใช้กำหนดมาตรฐานของสาย ModemIEEE 802.15 ใช้กำหนดพื้นที่ของเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล IEEE 802.16 ใช้กำหนดมาตรฐานของ Broadband แบบไร้สาย หรือ WiMAX

IEEE 802.2
เป็นข้อกำหนดเพิ่มเติมที่IEEE สร้างขึ้นในทุกมาตรฐาน 802 คือการแยกระดับชั้น Data link เป็น2ส่วนย่อย คื0 LLC และ MAC- LLC (Logical Link Control) เป็นส่วนเชื่อมต่อกับชั้น Networkอินเทอร์เฟสของ LLC ในเครือข่ายแต่ละชนิด(802.3,802.4,802.5)จะมีรูปแบบเชื่อมต่อกับชั้นNetwork เหมือนกันในการอินเทอร์เฟสกับระดับชั้นNetwork นั้น ระดับชั้น LLC จะให้บริการแก่ระดบชั้น Network 3รูปแบบคือการบริการแบบ Datagram ที่ไม่รับประกันความเชื่อถือของการส่งข้อมูลการบริการแบบDatagram ท่มีการตอบรับจากฝั่งรับ และการบริการแบบ Connection-orientedส่วน MAC (Media Access Control) เป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับชั้น Physical ทำหน้าที่ จัดการ access เข้าไปยัง Physical Layer แบ่งเขตให้กับเฟรมข้อมูลและควมคุมความผิดพลาด

IEEE 802.3มาตรฐาน 802.3 เริ่มต้นมาจากบริษัท Xerox ได้สร้างระบบเครือข่ายเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ 100สถานีภายใน โดยมีความยาวของเครือข่ายถึง 1กิโลเมตร และอัตราส่งข้อมูลได้ถึง 2.94Mbps ระบบนี้เรียกว่า Ethernet ต่อมา บริษัท Xerox ,Dec และ Intel ได้ร่วมกันพัฒนามาตรฐาน Ethernet ซึ่งมีอัตราส่ง 10 Mbps ซึ่งมาตรฐานนี้เป็นพื้นฐานของIEEE 802.3 IEEE ได้กำหนดมาตรฐาน Ethernet ซึ่งทำงานที่ความเร็ว 10 เมกะบิตต่อวินาที ไว้หลายประเภทตามชนิดสายสัญญาณ

ส่วนมาตรฐานอีเทอร์เน็ทความเร็ว 10เมกะบิตต่อวินาที ที่นิยมใช้ในปัจจุบันได้แก่ 100Base-TX และ 100Base-FX สำหรับอีเทอร์เทความเร็วสูงแบบกิกะบิตต่อวินาทีเริ่มแพร่หลายมากขึ้น ตัวอย่างของมาตรฐานกิกะบิตอีเทอร์เน็ทในปัจจุนได้แก่ 1000Base-T 1000Base-LX และ 1000Base-SX เป็นต้นอีเทอร์เน็ทที่ใช้ใยแก้วนำแสงมีหลายมาตรฐานย่อยเช่น 10Base-FL (Fiber link) , 10Base-FB (Fiber backbone) และ 10 Base-FP (Passive Fiber)อีเทอร์เน็ทจะใช้โปรโตคอล CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) เป็นตัวกำหนดขั้นตอนให้สถานีเข้าใช้สายสัญญาณ ในเครือข่ายอีเทอร์เน็ทมีสถานีจำนวนมากมักพบว่าการทำงานล่าช้า เพราะว่าแต่ละสถานีพยายามยึดช่องสัญญาณเพื่อส่งข้อมูลและเกิดการชนกันตลอดเวลาโดยไม่สามารถ กำหนดได้ว่าสถานีใดจะได้ใช้สายสัญญาณเมื่อใด อีเทอร์เน็ทจึงไม่เหมาะสมกับการใช้งานในระบบเวลาจริง

IEEE 802.4
เมื่อมีการคิดค้นแลนแบบ 802.3ก็มีการใช้แลนแบบนี้มากในสำนักงาน แต่สำหรับโรงงานอัตโนมัติ ไม่อาจใช้แลนแบบนี้ได้เนื่องจากแลน 802.3 ไม่อาจรับประกันได้ว่าในขณะเวลาที่องการส่งข้อมูลนั้นสถานีจะสามารถรับส่งข้มูลได้หรือไม่ เช่น ในการประกอบรถยนต์ เมื่อรถยนต์มาถึงหุ่นยนต์ประกอบรถยนต์แล้วหุนต้องพร้อมที่จะทำงานได้ ดังนั้นจึงมีการคิค้นวิธีการใช้ข้อมูลในสายส่ง ซึ่งแต่ละบอร์ดควมคุมจะสามารถรู้ว่าเวลานานที่สุ ดที่บอร์ดควมคุมจะต้องรอก่อนการส่งข้อมูลได้เป็นเท่าไรIEEE802.4 หรือ โทเค็นบัส มีTopology แบบ Bus เช่นเดียวกับ IEEE802.3 แมีข้อกำหนดการใช้สายสื่อสารโดยใช้ Token ทำหน้าที่เป็นเฟรมสัญญาณกำหนดจังหวะให้สถานีเข้าใช้สายสื่อสารToken จะถูกนำส่งจากสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งและวนกลับที่เดิมเป็นวงรอบ สถานีที่ได้รับ Token จะมีสิทธิใช้สายสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลได้ สายสื่อสารในToken Bus มัก ใช้สายโคแอ็กเชียล และมีความเร้วหลายระดับคือ 1,5หรือ10 Mbpsการใช้Token ช่วยให้สถานีไม่ต้องแย่งยึดช่องสัญญาณเหมือนใน IEEE802.3 หากแต่ความซับซ้อนของโปรโตคอลทำให้ IEEE802.4 ไม่เป็นที่นิยมใช้

IEEE 802.5
IEEE802.5 หรือโทเค็นริง หรือมักเรียกว่าIBM Token Ring จัดเป็นเครือข่ายที่ใช้ Ring topology ด้วยสาย Twisted pair หรือ fiber optied อัตราการส่งข้อมูลของ Token Ring ที่ใช้โดยทั่วไปคือ4และ6 MbpsการทำงานของToken Ring จะมีเฟรมพิเศษเรียกว่า โทเค็นว่าง (free Token)วิ่งวนอยู่ในทิศทางเดียวการส่งข้อมูลจะต้องรอให้ Free Token เปลี่ยนมาเป็น เฟรมข้อมูลโดยใส่แฟล็กแสดงเฟรมข้อมูลและบรรจุ Address ชองสถานีต้นทางและสถานีปลายทางตลอดจนข้อมูลอื่นๆจากนั้นสถานีจึงปล่อยเฟรมนี้ออกไป ดังรูป เม่อสถานีปลายทางไว้และปล่อยเฟรมให้วนกลับมายั งสถานีส่ง สถานีส่งจะตรวจสอบและปล่อย Free Token คืนสู่เครือข่ายให้สถานีอื่นมีโอกาสส่งข้อมูล่อไป กลไกแบส่งผ่าน Token จัดอยู่ในประเภทประเมินเวลาได้ กล่าวคือสามารถคำนวณเวลาสูงสุดที่สถานีมีสิทธิใช้Tokenเพื่อส่งข้อมูลได้ Token Ring จึงเหมาะสำหรัระบบที่ต้องการความแน่นอนทางเวลาหรืองานแบบเวลาจริง

การเปรียบเทียบระหว่างแลน 802.2, 802.3, 802.4
โปรโตคอลของแลน 802.3 ไม่ยุ่งยากจึงไม่เหมาะสมกับการใช้ส่งข้อมุลสั้นๆ ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ แต่สถานีใดมีข้อมูลยาวๆที่ต้องการส่ง สถานีนั้นอาจจะยึดครองการใช้สาย ทำให้สถานีอื่นไม่สามารถส่งข้อมูลได้จึงไม่เหมาะกับงานควบคุมหรืองานที่ต้องส่งภายในเวลาที่กำหนดไว้ นอกจากนั้นแลน802.3 ไม่สามารถกำหนดความเร่วด่วนของข้อมูลได้ ข้อเสียอีกอย่างของแลน802.3 คือการกำหนดความยาว ต่ำสุดของเฟรมข้อมูลที่64ไบต์สำหรับแลนแบบ Token Bus และToken Ringไม่เหมาะสำหรับการส่งข้อมูลสั้นๆเนื่องจากต้องเสียเวลาโอเวอร์เฮดของการโทเค็น แต่ก้รับประกันว่าทุกๆสถานีมีดอกาสที่จะส่งข้อมูลได้และยังสามารถกำหนดความเร่งด่วนของข้อมูลได้ นอกจากนั้นในกรณีที่มีการส่งข้อมูลของสถานีต่างๆมาก ประสิทธิภาพของระบบจะเกือบ100% เนื่องจากจะมีข้อมูลวนอยู่ในเครือข่ายตลอดเวลา และแบบโทเค็นบัสเหมาะกับงานประกอบชิ้นส่วน(Assembly Line)ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นตรงและต้องการความสามารถในการส่งข้อมูลในเวลาที่กำหนดไว้ ข้อเสียของดทเค็นบัสคือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งสัญญาณทำงานแบบ Analog จึงทำให้ต้องใช้วิศวกรผู้เชี่ยวชาญในการดูแลรักษาระบบ อีกทั้งดปรโตคอลที่ใช้ ค่อนข้างสลับซับซ้อน จึงทำให้อัตราการส่งข้อมูลของระบบไม่สูงนัก นอกจากนั้นแลนแบบนี้ไม่เหมาะสำหรับการใช้เส้นใยแก้วนำแสงเป็นสื่อส่งข้อมูล ด้วยสาเหตุเหล่านี้จึงทำให้แลนแบบToken Busมีการใช้งานน้อย แลน Token Ring นั้นมีการส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันมานานและเป็นการส่งข้อมูลแบบดิจิตอล ทำให้การดุแลรักษาทำได้ไม่ยากนัก สายเคเบิลที่ใช้อาจเป็นได้ทั้งสายคู่Twisted pair สายโคแอ็กเชียลหรือ Fiber optics แต่มาตรฐานกำหนดให้เป็นสายTwisted pair หุ้มฉนวนซึ่งมีน้ำหนักเบาและราคาถูก จึงทำให้การติดตั้งง่าย นอกจากนั้นการใช้ศูนย์รวมสายทำให้แลนแบบนี้สามารถตรวจหาสายเคเบิลตลอดจนอินเทอร์เฟสบอร์ดที่เสียหายได้โดยอัตโนมัติและสามารถผ่านเลยจุดบกพร่องที่เกิดขึ้นได้ ส่วนข้อเสียของโทเคนริงคือ จะต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่จัดการดุแลระบบ (Monitor station )ซึ่งหากสถานี นี้เกิดปัญหาจะทำให้การทำงานของแลนผิดพลาด