Кабель Ethernet подключает каждый роутер, маршрутизатор и другие аксессуары к интернету. Этому кабелю и его программному протоколу исполняется 50 лет. Но, невзирая на свой возраст, он продолжает питать сетевую инфраструктуру во всем мире. Как Ethernet изменился за эти годы, и почему он остается популярным выбором даже сегодня?
Как изменился Ethernet за эти годы?
Ethernet, универсальная сетевая технология, которая является основой современных локальных сетей (LAN), имеет богатую историю, охватывающую несколько десятилетий. От своего скромного начала как исследовательского проекта до широкого внедрения в отрасли промышленности, Ethernet революционизировал способ подключения и коммуникации.
История Ethernet начинается в 1970-х годах в исследовательском центре Palo Alto (PARC) корпорации Xerox. В 1973 году доктор Роберт Меткалф, компьютерный ученый, и его команда приступила к проекту соединения компьютеров и периферийных устройств в локальную сеть. Этот проект, известный как «Сеть Alto Aloha», заложил основу того, что впоследствии станет Ethernet. К примеру, компьютер Alto, разработанный Xerox PARC, был одним из первых, кто использовал Ethernet для работы в сети. Это явилось важной вехой в эволюции сетевых технологий.
В 1976 году Меткалф и его команда представили концепцию Ethernet в статье под названием Ethernet: распределенная коммутация пакетов для локальных компьютерных сетей, где они предложили сеть коммутации пакетов, использующую общий коаксиальный кабель, известный как кабель Ethernet, чтобы разрешить нескольким компьютерам общаться одновременно. Эта статья, опубликованная в Communications of ACM, широко считается основополагающей работой в области компьютерных сетей.
В 1980 году Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) сформировал комитет по разработке стандартов Ethernet. Комитет выпустил первый стандарт Ethernet, известный как Ethernet Version 1.0 или Ethernet DIX, который определял скорость передачи данных 10 Мбит/с и использование коаксиального кабеля. Этот стандарт заложил основу для быстрого расширения Ethernet.
В течение остального десятилетия Ethernet приобрел популярность как надежная и экономически эффективная сетевая технология. Его упругость и масштабируемость сделали его наилучшим выбором для подключения компьютеров, принтеров и других устройств в организациях. Такие достижения, как кабели с витой парой и внедрение концентраторов Ethernet, еще больше расширили его возможности.
Ethernet был коммерчески представлен в 1980 году и впервые стандартизирован в 1983 году как IEEE 802.3. Оригинальный Ethernet 10BASE5 использовал толстый коаксиальный кабель. Его в значительной степени заменил 10BASE2, который использовал более тонкий и гибкий кабель, который был и более дешевым, и более простым в использовании. Более современные варианты Ethernet используют витую пару и волоконно-оптические каналы связи в сочетании с коммутаторами.
В течение истории скорость передачи данных Ethernet была увеличена с начальных 2,94 Мбит/с до последних 400 Гбит/с, а пиковая скорость передачи данных достигает 1,6 Тбит/с. Стандарты Ethernet включают в себя несколько вариантов подключения и сигнализации на физическом аппаратном уровне (OSI).
В 1990-х годах спрос на более высокую скорость передачи данных подтолкнул развитие Fast Ethernet. Быстрый Ethernet, представленный в 1995 году, достиг скорости 100 Мбит/с, что в десять раз превышает скорость предшественника. Этот прогресс сделал более эффективную сетевую связь и способствовал росту мультимедийных программ.
Развивая успех Fast Ethernet, разновидность Gigabit Ethernet появилась в конце 1990-х годов, предлагая скорость передачи данных 1 Гбит/с. Этот прорыв открыл новые возможности для приложений с интенсивным использованием пропускной способности и расширил охват Ethernet в таких областях, как потоковое видео, высокопроизводительное вычисление и центры обработки данных. Например, такие компании как Netflix и Amazon Web Services в значительной степени полагаются на Gigabit Ethernet в своих операциях с интенсивной обработкой данных, демонстрируя критическую роль Ethernet в современной цифровой экономике.
Поскольку мир переходил на беспроводные технологии, Ethernet также адаптировался к изменчивому ландшафту. В начале 2000-х годов IEEE представил стандарт 802.11, широко известный как Wi-Fi, позволивший беспроводное соединение Ethernet. Беспроводные локальные сети (WLAN) стали преобладать, предлагая удобство мобильности без ущерба скорости подключения к сети.
В последние годы Ethernet продолжал развиваться, чтобы отвечать постоянно растущим требованиям современных сетей. Разработка 10 Gigabit Ethernet (10 Gbps) и более скоростных вариантов, таких как 40 Gigabit Ethernet и 100 Gigabit Ethernet продвинула Ethernet в сферу высокопроизводительных вычислений и приложений с интенсивным использованием данных.
Кроме того, появилась технология Power over Ethernet (PoE), позволяющая таким устройствам, как IP-телефоны, беспроводные точки доступа и камеры безопасности получать питание и данные через кабель Ethernet, не требуя отдельной розетки для питания. Эта инновация упрощает монтаж и уменьшает потребность в дополнительных источниках питания.
Сегодня Ethernet остается доминирующей технологией для локальных сетей, соединяющей миллиарды устройств по всему миру. Его универсальность, надежность и постоянное развитие гарантируют, что оно и дальше будет играть жизненно важную роль в будущем развитии сетей.
Почему Ethernet остается популярным выбором?
Несмотря на то, что Ethernet достигает 50-летнего возраста, он продолжает доминировать в сетевой инфраструктуре по всему миру. Но что именно такое в Ethernet, что придает ему столь огромную популярность, и почему дизайн или топология его кабеля не изменились?
Несомненно, его стандартизированный характер является важнейшим фактором популярности. Подобно тому, как USB позволяет устройствам разных производителей общаться друг с другом через стандартизированные кабели, стандарты Ethernet четко определены, включая аппаратную часть и используемые программные протоколы, что означает, что большинство устройств Ethernet «поймут» друг друга. Конечно, физические характеристики кабелей могут влиять на максимальную пропускную способность данных и наибольшую длину кабеля, которую можно проложить, но они не влияют на способ передачи данных.
Еще одной причиной его популярности является его масштабируемость. Способность масштабировать сеть Ethernet была одной из основных целей, которую хотели разработчики, и сохранение этой возможности позволило инженерам создавать мощные компьютерные сети. Это особенно верно в центрах обработки данных, состоящих из тысяч серверных стоек, которые должны общаться друг с другом, чтобы оказывать сверхбыстрые услуги клиентам по всему миру.
Усовершенствование электроники и кабельных технологий также позволило Ethernet кабелям работать с высокой пропускной способностью на больших расстояниях. Кабели со скоростью более 10 Гбит/с уже развернуты, причем кабели 1 Гбит/с теперь обычно встречаются дома. Это значительно быстрее, чем у Wi-Fi или других сетевых технологий, которым трудно подключить больше устройств.
В целом инженеры продолжают выбирать Ethernet из-за его повсеместности, масштабируемости, высокой скорости передачи данных, надежности, гибкости и поддержки конвергентных сетей. Способность Ethernet адаптироваться к изменяющимся сетям, отраслевая поддержка и постоянные инновации делают его надежным и лучшим выбором в широком диапазоне приложений и отраслей.
Воздействие Ethernet выходит далеко за рамки компьютерных сетей. Он широко используется в домах и промышленности, хорошо взаимодействует с беспроводными технологиями Wi-Fi.
Интернет-протокол обычно передается через Ethernet, что делает его ключевой технологией, лежащей в основе Интернета. К 2010 году рынок оборудования Ethernet составил более 16 миллиардов долларов США в год, что свидетельствует о его широком внедрении и критической роли в различных отраслях промышленности.
Какое будущее ждет кабели Ethernet?
По всей вероятности, с усовершенствованием технологии улучшатся и возможности кабелей Ethernet, и вероятно, что скорость превышения 100 Гбит/с станет привычным явлением в центрах обработки данных и серверах. Протоколы, используемые сетями Ethernet, также будут изменены для поддержки новых функций, таких как программно определенные сети, которые позволят виртуализацию, а также, вероятно, будут развернуты новые протоколы безопасности для защиты от новых атак.
Но также возможно, что кабели Ethernet будут заменены оптическими системами, сохраняя тот же аппаратный разъем и программные протоколы. Медные кабели могут очень много, но существуют физические ограничения при попытке работать на скоростях в терагерцах – с этим легко справятся волоконно-оптические системы. Кроме того, оптика может не только обрабатывать несколько разных частот одновременно, но и использовать ту же частоту в обоих направлениях, не создавая помех, увеличивая свои возможности передачи данных.
Маловероятно, что кабель в ближайшее время уйдет, а протокол, используемый в кабелях Ethernet, только улучшит пропускную способность и эффективность.
По материалам: Electropages
