統合ネットワーク:イーサネットについて少し

イーサネットは、世界で最も広く使用されているLANテクノロジーです。 数億台のデバイスとイーサネットシステムのサポートに対する高い需要は、43年前の発明がしっかりと確立され、近い将来どこにも消えないことを示しています。



コンピューター技術の開発中、イーサネットは絶えず「再発明」され、新しい機能が追加され、ネットワーク技術が一般に受け入れられました。 この記事では、発明から国際標準になり、膨大な数のネットワークの基盤となるまでのイーサネットの進化について説明します。





/写真Magnus CC



技術の世界の近代的な標準による電信の発明以来、大きな期間が過ぎましたが、ネットワーク情報転送の急速な発展はわずか40年前に始まりました。 デジタル通信は新しいアイデアのように思えますが、原理は同じです。



サミュエル・モールスとエミール・ボドーからドナルド・マレー、テレタイプ、ASCIIとEBCDICとの競争-開発は、特定の規格の開発とその継続的な改訂に基づいています。



こんにちはボブ!



イーサネットは、Xerox PARCの研究員であるRobert Metcalfによって提案されたコンセプトの基盤です。 彼のアイデアは、ノーマン・アブラムソンが執筆した初期のネットワーク技術であるアロハネットに基づいていました。



アロハプロトコルは非常にシンプルでした。ステーションの1つはいつでもメッセージを送信し、受信の確認を待ちました。 確認が来なかった場合、2番目のサイドが同じ時間に信号をブロードキャストしていると想定されました。つまり、どちらのサイドもメッセージを受信しなかったということです。



この時点で、両方の送信局は遅延時間を決定し、送信が成功する確率を高めてメッセージを再送信する必要がありました。 ただし、ネットワークトラフィックの増加に伴い、アロハは負荷に耐えなくなりました。



ボブは、この技術を採用して、ゼロックスPARCセンターの兵器庫にあったコンピューターとプリンターを接続しました。 彼は最初の実験ネットワークをAlto Aloha Networkと呼びましたが、1973年にその名前をイーサネットに変更して、Alohaと比較して効率が大幅に向上したことを強調しました。



これに続いて、通話前のリッスン、複数のステーションへのアクセスサポート、およびCSMA / CDプロトコルの原則が採用されました。 企業はこれらすべての発明を非常に収益性の高い製品に変える機会を逃し、1979年にボブが会社を去ったため、イーサネットは使用できるようになりました。 最初のイーサネットブルーブック仕様は1980年にリリースされました。2.5メートル間隔で同軸ケーブルを使用する10メガバイトシステムでした。



進化



1983年に米国電気電子技術者協会(IEEE)が公式のイーサネット標準IEEE 802.3を発行し、1985年に同軸ケーブルの最大有効長が185メートルである2番目のバージョンIEEE 802.3aが登場しました。 IEEE 802.3は、イーサネットシステムの公式の国際標準として国際標準化機構(ISO)によって採用されています。



1991年、電子産業連盟(EIA)は、電気通信産業協会とともに、UTPケーブルの上位カテゴリを定義したカテゴリ3非シールドツイストペア(UTP)およびTSB-36に基づく最初のEIA / TIA 568標準を公開しました-カテゴリー4および5(カテゴリー4、カテゴリー5)。 そのため、米国では構造化されたケーブルシステムが登場しました。



1995年には、速度が100 MbpsのIEEE 802.3u規格が採用され、1997年には、速度が1000 MbpsのIEEE 802.3zギガビットイーサネット規格が光ファイバでの伝送に、2年後にツイストペアでの伝送に採用されました。



その後、10 Gb / sの帯域幅を持つイーサネットネットワークの積極的な開発を開始しました。 2002年6月に承認された10ギガビットイーサネット標準は、企業ネットワークで既に使用されています。 IEEE 802.3aeという名前が付けられており、イーサネットの元のバージョンと実質的に異ならない-同じヘッダー形式、プリアンブル、フレームサイズが保持されます。



4年後、802.3baチームは、コンピューティングタスクとネットワークコアアプリケーションの帯域幅要件がさまざまな速度で増加していることに気付きました。 これにより、2007年11月から2010年6月までに採用された、次世代のイーサネットに関連する2つの標準、40ギガビットイーサネット(または40 GbE)および100ギガビットイーサネット(または100 GbE)の必要性が決定されました。



IEEE 802.3ba標準は、10または25ギガビット/秒で複数の通信回線を共有する場合、40および100ギガビット/秒のデータ転送速度を確立します。 2011年には、100ギガビットイーサネットが広く導入されました。





/写真: Steve Johnson CC



未来



イーサネットは今日も急速に成長を続けています。 世界中の多くのエンジニアがプロトコルに精力的に取り組み、さまざまなアプリケーション向けにシステムの新しいバージョンを作成しています。



25ギガビットのIEEE 802.3by標準が2016年6月に採用されました。 データセンターに適用されます。 クラウドテクノロジーでは、高速が重要です。サーバーあたり10ギガビットの接続では不十分です。 50ギガビットイーサネット標準に関する作業も進行中であり、これはデータセンターの接続速度を向上させるための次のステップになるはずです。



2.5ギガビットおよび5ギガビットイーサネットは、企業が高速屋内ワイヤレス接続を確立するのに役立ちます。 これらの標準の主な用途は、有線接続の帯域幅を企業インフラストラクチャ内のワイヤレスアクセスポイントのレベルまで拡大することです。



別のIEEEチームは、400ギガビットイーサネット標準に取り組んでいます。 この速度の接続は、50ギガビットまたは100ギガビットの帯域から組み立てられる可能性があります。 400ギガビットを超える超高速規格は、2020年までに期待されるべきではありません。



結論の代わりに



今日、かつて郵便または宅配便でディスクを送らなければならなかったと想像することは困難であり、紙のカタログなしで店のオファーをすぐに見ることは不可能でした。 現代のビジネスは、コンピューターネットワークなしでは存在できません。 これはすべて、イーサネットテクノロジーのおかげで可能になりました。イーサネットテクノロジーは、長い間使用され続け、新しい速度を開発し、到達し続けます。



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