Ethernet – co to jest i jakie są rodzaje złączy?

Ethernet – co to i czym się różni od internetu?

Ethernet to zbiór technologii komunikacji sieciowej stworzony w latach 70. XX wieku przez Roberta Metcalfe’a w ośrodku badawczym Xerox. Pierwotnie chodziło jedynie o łączenie sieci lokalnych (LAN) za pomocą kabli koncentrycznych. Wraz z rozwojem technologicznym i wprowadzeniem standardu IEEE 802.3 producenci zrezygnowali jednak z kabli koncentrycznych i zaczęli stosować uniwersalny port Ethernet, również do połączeń globalnych (WAN).

Przykładem sieci WAN jest właśnie internet. Składa się z globalnych połączeń między sieciami LAN, czyli lokalnymi. Router może być podłączony do sieci WAN. Jeśli zostanie podpięty przez złącze Ethernet do komputera, otrzymamy sieć LAN (komputer–router), która ma dostęp do sieci WAN (internet).

Ethernet pozwala na komunikację między urządzeniami – najczęściej komputerami lub serwerami – za pomocą protokołu, który jest pewnym zbiorem zasad. Niektórzy nazywają protokół swego rodzaju uniwersalnym językiem sieciowym. To jeden ze sposobów organizacji sieci obok prawie już wypartego ARCNET czy Token Ring. Dzisiaj technologia Ethernet jest standardem w większości miejsc za świecie ze względu na wygodę i szybkość transportu informacji wirtualnej. 

Złącze Ethernet – parametry i charakterystyka kabli

Przez lata używano wielu różnych rodzajów kabli do transmisji danych w sieciach wykorzystujących technologię Ethernet. Obecnym standardem są popularne skrętki, składające się z kilku skręconych przewodów w izolacji. Na podstawie tego, czy są ekranowane (owijane PVC lub teflonem pokrytym dodatkowo folią aluminiową bądź miedzianą), wyróżniamy ich dwa ich rodzaje: UTP i STP. Pierwszy jest nieekranowany, w drugim ekranowane jest każde z rozgałęzień. Skrętki mają również różne kategorie – od 1 do 8 – które charakteryzują się różną maksymalną prędkością transmisji danych i częstotliwością. Warto tutaj opisać trzy rodzaje najpopularniejszych końcówek wchodzących w popularne złącze Ethernet:

•          RJ-45 – wtyczka stosowana w większości domów do łączenia urządzeń z internetem;

•          RJ-11 – sześciopinowa końcówka służąca najczęściej do łączenia telefonów stacjonarnych;

•          8P8C – konstrukcją bardzo podobna do RJ-45, stosowana profesjonalnie przy łączeniach urządzeń z koncentratorami lub przełącznikami sygnału.

Początkowo jako złącze LAN stosowano kable koncentryczne. Służą one do transmisji sygnału o wysokiej częstotliwości przy bardzo niskiej jego utracie. Są ekranowane, co ma je chronić przed zakłóceniami elektromagnetycznymi. Zazwyczaj używa się ich w telefonii komórkowej bądź systemach telewizji kablowej. Do zastosowań internetowych Xerox wykorzystywał na początku wyłącznie kable tego typu, dlatego dzisiaj istnieje bardzo wiele jego wariantów charakteryzujących się różnymi parametrami. Popularne niegdyś koncentryki podpina się do urządzeń za pomocą złącz BNC, typu N, typu F, SMA i TNC.

W ostatnich latach doszło do pewnej rewolucji, która spowodowała radykalne podniesienie prędkości transmisji. Spopularyzowano technologię światłowodu, która została stworzona już w latach 70. XX wieku. Pierwotnie stosowano ją do łączenia centrali telefonicznych, m.in. w Turynie w 1977 roku. Okazało się, że kable światłowodowe mają zdecydowanie większe pasmo i zasięg niż inne media transmisyjne, dlatego zaczęto je wykorzystywać do technologii Ethernet.

Światłowód to bardzo cienka, przezroczysta rurka zrobiona z włókna szklanego, która wykorzystuje do przenoszenia informacji efekt fizyczny nazywany propagacją światła. W jednym kablu znajduje się kilkanaście takich rurek o średnicy niewiele większej od średnicy ludzkiego włosa. Do transmisji zamiast prądu elektrycznego wykorzystują modulowane fale świetlne. Ich źródłem są zazwyczaj lasery bądź diody LED. Choć większość dostawców internetu oferuje prędkości w okolicach 1 Gb/s, to technologia światłowodowa umożliwia przepływ informacji do 3 Tb/s. 

Infrastruktura światłowodowa obecna jest w mniej więcej 3,2 mln lokali mieszkalnych. Używa się jej głównie do łączenia centrali operatorów internetowych z mieszkaniami, a w konsekwencji – z  najpopularniejszą siecią WAN, czyli internetem.

Ethernet po kablu a Wi-Fi – czy jest sens?

Warto zadać sobie pytanie, czy w dzisiejszych czasach wciąż istnieją sens i potrzeba korzystania z wejścia Ethernet i łączenia się z internetem za pomocą kabla, skoro mamy nieograniczony dostęp do technologii Wi-Fi. Odpowiedź jest bardzo prosta: tak.

Dzisiaj dostęp do bezprzewodowego połączenia z internetem znajdziemy prawie wszędzie. W kawiarni, na ulicy, a nawet w lesie w Bieszczadach. Jest to jednak często niezbyt wydajne rozwiązanie. Wystarczy do podstawowych czynności, takich jak przeglądanie internetu, ale przy zadaniach wymagających stabilnego połączenia kabel wciąż pozostaje niezawodny.

W połączeniu uzyskanym za pomocą kabla prawie nie występują zakłócenia, podczas gdy połączenie Wi-Fi nadal charakteryzuje się dużą utratą tzw. pakietów (danych wysyłanych między komputerem a routerem) i zaburzeniami sygnału, co może przeszkadzać chociażby graczom. Przykładem jest GeForce Now, aplikacja, która pozwala na streaming gier w czasie rzeczywistym. Urządzenie ze względu na specyfikę bardzo dobrze pokazuje, jak działają utrata pakietów i zakłócenia, gdyż przy korzystaniu z Wi-Fi (w większości przypadków niezależnie od routera) gry się będą po prostu zacinały z każdym razem, kiedy pakiety uciekną.

Oczywiście technologia gna do przodu i stabilizacja połączeń bezprzewodowych to kwestia czasu, prawdopodobnie bardzo krótkiego. Jednak – w miarę możliwości – wciąż warto korzystać z przewodu Ethernet, popularnego RJ, jeśli chcesz zyskać stabilniejszy i szybszy dostęp do sieci.