A Ethernet (também conhecida sob o nome de norma IEEE 802.3) é um padrão de transmissão de dados para rede local baseada no princípio seguinte:
Todas as máquinas da rede Ethernet estão conectadas a uma mesma linha de comunicação, constituída por cabos cilíndricos
Distingue-se diferentes alternativas de tecnologias Ethernet, segundo o tipo e o diâmetro dos cabos utilizados:
| Sigla | Denominação | Cabo | Conector | Débito | Alcance |
|---|---|---|---|---|---|
| 10Base2 | Ethernet fino
(thin Ethernet) | Cabo coaxial (50 Ohms) de fraco diâmetro | BNC | 10 Mb/s | 185m |
| 10Base5 | Ethernet espesso
(thick Ethernet) | Cabo coaxial de gordo diâmetro (0.4 avanços lento) | BNC | 10Mb/s | 500m |
| 10Base-T | Ethernet standard | Par entrançado (categoria 3) | RJ-45 | 10 Mb/s | 100m |
| 100Base-TX | Ethernet rápido
(Fast Ethernet) | Duplo igual entrançado (categoria 5) | RJ-45 | 100 Mb/s | 100m |
| 100Base-FX | Ethernet rápido
(Fast Ethernet) | Fibra óptica multimode do tipo (62.5/125) | 100 Mb/s | 2 km | |
| 1000Base-T | Ethernet Gigabit | Duplo igual entrançado (categoria 5.o) | RJ-45 | 1000 Mb/s | 100m |
| 1000Base-LX | Ethernet Gigabit | Fibra óptica monomode ou multimode | 1000 Mb/s | 550m | |
| 1000Base-SX | Ethernet Gigabit | Fibra óptica multimode | 1000 Mbit/s | 550m | |
| 10GBase-SR | Ethernet 10Gigabit | Fibra óptica multimode | 10 Gbit/s | 500m | |
| 10GBase-LX4 | Ethernet 10Gigabit | Fibra óptica multimode | 10 Gbit/s | 500m |
A Ethernet é uma tecnologia de rede muito utilizada porque o preço de tal rede não é muito elevado
Todos os computadores de uma rede Ethernet estão ligados a uma mesma linha de transmissão, e a comunicação faz-se com um protocolo chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect que significa que se trata de um protocolo de acesso múltiplo com vigilância de portador Carrier Sense e detecção de colisão).
Com este protocolo qualquer máquina está autorizada emitir sobre na linha a qualquer momento e sem noção de prioridade entre as máquinas. Esta comunicação faz-se de maneira simples :
Este princípio é baseado em vários constrangimentos:
O tempo de espera varia de acordo com a frequência das colisões:
Até agora, a topologia Ethernet descrita era a Ethernet partilhada (qualquer mensagem emitida é entendida pelo conjunto das máquinas conectadas, pela banda concorrida disponível é partilhada pelo conjunto das máquinas).
Desde alguns anos uma evolução importante produziu-se: a Ethernet comutada.
A topologia física continua a ser uma estrela, organizada em redor de um comutador (switch). O comutador utiliza um mecanismo de filtragem e de comutação muito similar ao utilizado pelas pontes estreitas (gateways) onde estas técnicas são utilizadas há muito tempo.
Inspecciona os endereços de fonte e de destino das mensagens, elabora uma tabela que lhe permite então saber qual máquina que está conetada em qual porta do switch (em geral este processo faz-se por autoaprendizagem, ou seja automaticamente, mas o gestor do switch pode proceder a ajustamentos complementares).
Conhecendo a porta do destinatário, o comutador transmitirá a mensagem apenas na porta adequada, os outras portas restantes ficam portanto livres para outras transmissões que podem produzir-se simultaneamente.
Resulta assim que cada troca se pode efectuar a débito nominal, sem colisões, com a consequência de um aumento muito sensível da banda concorrida da rede (a velocidade nominal igual).
Quanto a saber se todas as portas de um comutador podem dialogar ao mesmo tempo sem perda de mensagens, tal depende da qualidade deste último (non blocking switch).
Dado que a comutação permite evitar as colisões e que as técnicas 10/100/1000 baseie T (X) disponham de circuitos separados para a transmissão e a recepção (um par entrançado por sentido de transmissão), a maior parte dos comutadores modernos permite desativar a deteção de colisão e passar em modo full-duplex sobre os portos. Da espécie, as máquinas podem emitir e receber ao mesmo tempo (que contribui de novo para o desempenho da rede).
O modo full-duplex é particularmente interessante para os servidores que devem servir vários clientes.
Os comutadores Ethernet modernos detectam igualmente a velocidade de transmissão utilizada por cada máquina (autosensing) e se esta última suportar várias velocidades (10 ou 100 ou 1000 megabits/seca) inicia com ela uma negociação para escolher uma velocidade bem como o modo semi-duplex ou full-duplex da transmissão. Isto permite ter um parque de máquinas que têm desempenhos diferentes (por exemplo, um parque de computadores com diversas configurações materiais).
Como o tráfego emitido e recebido já não é transmitido para todas as portas, é muito mais difícil espiar (sniffer) o que se passa.
Voilà qui contribue à la sécurité générale du réseau, ce qui est un thème fort sensible aujourd'hui.
Para terminar, o uso de comutadores permite construir redes mais vastas geograficamente. Ethernet compartilhado, uma mensagem deve poder atingir qualquer outra máquina na rede num intervalo de tempos preciso (slot time) sem qual o mecanismo de deteção das colisões (CSMA/CD) não funciona correctamente.
Isto não é mais de aplicação com os comutadores Ethernet. A distância mais é limitada apenas pelos limites técnicos do apoio utilizado (fibra óptica ou par entrançado, potência do sinal emitido e sensibilidade do receptor,…).
