ईथरनेट नेटवर्क तकनीक का परिचय

दशकों से, ईथरनेट ने खुद को एक अपेक्षाकृत सस्ती, उचित रूप से तेज़ और बहुत लोकप्रिय LAN (लोकल एरिया नेटवर्क) तकनीक के रूप में साबित किया है।

ईथरनेट का इतिहास

इंजीनियर बॉब मेटकाफ और डी.आर. बोग्स ने 1972 में ईथरनेट विकसित करना शुरू किया। उनके काम पर आधारित उद्योग मानक 1980 में IEEE (इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स) 802.3 विशिष्टताओं के तहत स्थापित किए गए थे। ईथरनेट विशिष्टताएँ निम्न-स्तरीय डेटा ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल और तकनीकी विवरणों को परिभाषित करती हैं जो निर्माताओं को ईथरनेट उत्पाद जैसे कार्ड और केबल बनाने के लिए जानना आवश्यक है।

तब से ईथरनेट तकनीक विकसित और परिपक्व हुई है। आजकल, उपभोक्ता ऑफ-द-शेल्फ ईथरनेट उत्पादों पर भरोसा कर सकते हैं कि वे डिज़ाइन के अनुसार काम करेंगे और एक-दूसरे के साथ संगत होंगे।

ईथरनेट तकनीक

पारंपरिक ईथरनेट 10 मेगाबिट प्रति सेकंड (Mbps) की दर से डेटा ट्रांसफर का समर्थन करता है। जैसे-जैसे नेटवर्क की प्रदर्शन आवश्यकताएं समय के साथ बढ़ीं, उद्योग ने फास्ट ईथरनेट और गीगाबिट ईथरनेट के लिए अतिरिक्त ईथरनेट विशिष्टताएँ बनाईं।

फास्ट ईथरनेट पारंपरिक ईथरनेट प्रदर्शन को 100 Mbps तक बढ़ाता है, और गीगाबिट ईथरनेट 1,000 Mbps तक। हालांकि ये औसत उपभोक्ता के लिए उपलब्ध नहीं हैं, 10 गीगाबिट ईथरनेट (10,000 Mbps) अब कुछ व्यवसायों, डेटा केंद्रों और इंटरनेट2 संस्थाओं के नेटवर्क को शक्ति प्रदान करता है। आमतौर पर, हालांकि, खर्च इसके व्यापक अपनाने को सीमित करता है।

ईथरनेट केबल भी कई मानक विशिष्टताओं में से किसी के अनुसार निर्मित होते हैं। उपयोग में सबसे लोकप्रिय ईथरनेट केबल, कैटेगरी 5 (CAT5 केबल) पारंपरिक और फास्ट ईथरनेट दोनों का समर्थन करती है। कैटेगरी 5e (CAT5e) और CAT6 केबल गीगाबिट ईथरनेट का समर्थन करते हैं।

किसी कंप्यूटर (या अन्य नेटवर्क डिवाइस) से ईथरनेट केबल कनेक्ट करने के लिए, केबल को डिवाइस के ईथरनेट पोर्ट में प्लग करें। ईथरनेट सपोर्ट के बिना कुछ डिवाइस डोंगल जैसे USB-टू-ईथरनेट एडाप्टर का उपयोग करके ईथरनेट कनेक्शन का समर्थन कर सकते हैं। ईथरनेट केबल कनेक्टर्स का उपयोग करते हैं जो पारंपरिक टेलीफोन के साथ उपयोग किए जाने वाले RJ-45 कनेक्टर की तरह दिखते हैं।

OSI (ओपन सिस्टम इंटरकनेक्शन) मॉडल में, ईथरनेट तकनीक भौतिक और डेटा लिंक लेयर्स पर काम करती है - क्रमशः लेयर वन और टू। ईथरनेट सभी लोकप्रिय नेटवर्क और उच्च-स्तरीय प्रोटोकॉल का समर्थन करता है, मुख्य रूप से TCP/IP।

ईथरनेट के प्रकार

अक्सर थिकनेट के रूप में संदर्भित, 10Base5 ईथरनेट तकनीक का पहला अवतार था। उद्योग ने 1980 के दशक में थिकनेट का उपयोग किया जब तक कि 10Base2 थिननेट सामने नहीं आया। थिकनेट की तुलना में, थिननेट पतले (5 मिलीमीटर बनाम 10 मिलीमीटर) और अधिक लचीले केबलिंग का लाभ प्रदान करता है, जिससे कार्यालय भवनों को ईथरनेट के लिए वायर करना आसान हो जाता है।

हालांकि, पारंपरिक ईथरनेट का सबसे आम रूप 10Base-T है। यह थिकनेट या थिननेट से बेहतर विद्युत गुण प्रदान करता है क्योंकि 10Base-T केबल कोएक्सियल के बजाय अनशील्डेड ट्विस्टेड पेयर (UTP) वायरिंग का उपयोग करते हैं। 10Base-T फाइबर ऑप्टिक केबलिंग जैसे विकल्पों की तुलना में अधिक लागत-प्रभावी भी है।

अन्य कम-ज्ञात ईथरनेट मानक मौजूद हैं, जिनमें फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क के लिए 10Base-FL, 10Base-FB, और 10Base-FP और ब्रॉडबैंड (केबल टेलीविजन) केबलिंग के लिए 10Broad36 शामिल हैं। फास्ट और गीगाबिट ईथरनेट ने उपरोक्त सभी पारंपरिक रूपों को अप्रचलित बना दिया है, जिसमें 10Base-T भी शामिल है।

फास्ट ईथरनेट के बारे में अधिक

1990 के दशक के मध्य में, फास्ट ईथरनेट तकनीक परिपक्व हुई और पारंपरिक ईथरनेट के प्रदर्शन को बढ़ाने के अपने डिज़ाइन लक्ष्यों को पूरा किया, जबकि मौजूदा ईथरनेट नेटवर्क को पूरी तरह से री-केबल करने की आवश्यकता से बचा।

फास्ट ईथरनेट दो प्रमुख किस्मों में आता है:

• 100Base-T (अनशील्डेड ट्विस्टेड पेयर केबल का उपयोग करके)
• 100Base-FX (फाइबर ऑप्टिक केबल का उपयोग करके)

सबसे लोकप्रिय 100Base-T है, एक मानक जिसमें 100Base-TX (कैटेगरी 5 UTP), 100Base-T2 (कैटेगरी 3 या बेहतर UTP), और 100Base-T4 (दो अतिरिक्त वायर पेयर शामिल करने के लिए संशोधित 100Base-T2 केबलिंग) शामिल हैं।

गीगाबिट ईथरनेट के बारे में अधिक

जहां फास्ट ईथरनेट ने पारंपरिक ईथरनेट को 10-मेगाबिट से 100-मेगाबिट गति तक सुधारा, वहीं गीगाबिट ईथरनेट फास्ट ईथरनेट पर 1,000 मेगाबिट (1 गीगाबिट) की गति प्रदान करके सुधार करता है। गीगाबिट ईथरनेट को पहली बार ऑप्टिकल और कॉपर केबलिंग पर यात्रा करने के लिए बनाया गया था, लेकिन 1000Base-T मानक इसका समर्थन करता है। 1000Base-T 100 Mbps ईथरनेट के समान कैटेगरी 5 केबलिंग का उपयोग करता है, हालांकि गीगाबिट गति प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त वायर पेयर के उपयोग की आवश्यकता होती है।

ईथरनेट टोपोलॉजी और प्रोटोकॉल

पारंपरिक ईथरनेट एक बस टोपोलॉजी का उपयोग करता है, जिसका अर्थ है कि नेटवर्क पर सभी डिवाइस या होस्ट एक ही साझा संचार लाइन का उपयोग करते हैं। प्रत्येक डिवाइस के पास एक ईथरनेट पता होता है, जिसे MAC पता भी कहा जाता है। भेजने वाले डिवाइस संदेशों के इच्छित प्राप्तकर्ताओं को निर्दिष्ट करने के लिए ईथरनेट पते का उपयोग करते हैं।

ईथरनेट पर भेजा गया डेटा फ्रेम के रूप में मौजूद होता है। एक ईथरनेट फ्रेम में एक हेडर, एक डेटा सेक्शन, और एक फुटर होता है जिसकी संयुक्त लंबाई 1,518 बाइट्स से अधिक नहीं होती। ईथरनेट हेडर में इच्छित प्राप्तकर्ता और प्रेषक दोनों के पते होते हैं।

ईथरनेट पर भेजा गया डेटा स्वचालित रूप से नेटवर्क पर सभी डिवाइस पर प्रसारित होता है। फ्रेम हेडर में पते के खिलाफ ईथरनेट पते की तुलना करके, प्रत्येक ईथरनेट डिवाइस यह निर्धारित करने के लिए प्रत्येक फ्रेम का परीक्षण करता है कि क्या यह उसके लिए अभिप्रेत था और उचित रूप से फ्रेम को पढ़ता या त्यागता है। नेटवर्क एडाप्टर इस फ़ंक्शन को अपने हार्डवेयर में शामिल करते हैं।

ईथरनेट नेटवर्क पर ट्रांसमिट करने के इच्छुक डिवाइस पहले यह निर्धारित करने के लिए एक प्रारंभिक जांच करते हैं कि क्या माध्यम उपलब्ध है या ट्रांसमिशन प्रगति पर है। यदि ईथरनेट उपलब्ध है, तो भेजने वाला डिवाइस वायर पर ट्रांसमिट करता है। हालांकि, यह संभव है कि दो डिवाइस लगभग एक ही समय में इस परीक्षण को करें और दोनों एक साथ ट्रांसमिट करें।

डिजाइन द्वारा, एक प्रदर्शन ट्रेडऑफ के रूप में, ईथरनेट मानक एकाधिक एक साथ ट्रांसमिशन को नहीं रोकता। ये तथाकथित टकराव, जब वे होते हैं, दोनों ट्रांसमिशन को विफल कर देते हैं और दोनों भेजने वाले डिवाइस को पुनः ट्रांसमिट करने की आवश्यकता होती है। ईथरनेट रैंडम डिले समय पर आधारित एक एल्गोरिदम का उपयोग करता है ताकि पुनः ट्रांसमिशन के बीच उचित प्रतीक्षा अवधि निर्धारित की जा सके। नेटवर्क एडाप्टर भी इस एल्गोरिदम को लागू करता है।

पारंपरिक ईथरनेट में, प्रसारण, सुनने और टकराव का पता लगाने के लिए इस प्रोटोकॉल को CSMA/CD (कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस/कोलिजन डिटेक्शन) के रूप में जाना जाता है। ईथरनेट के कुछ नए रूप CSMA/CD का उपयोग नहीं करते। इसके बजाय, वे फुल-डुप्लेक्स ईथरनेट प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं, जो बिना किसी सुनने की आवश्यकता के पॉइंट-टू-पॉइंट एक साथ भेजने और प्राप्त करने का समर्थन करता है।

ईथरनेट डिवाइस के बारे में अधिक

ईथरनेट केबल उनकी पहुंच में सीमित हैं, और वे दूरी (100 मीटर जितनी कम) मध्यम और बड़े नेटवर्क इंस्टॉलेशन को कवर करने के लिए अपर्याप्त हैं। ईथरनेट नेटवर्किंग में एक रिपीटर कई केबलों को जोड़ने और अधिक दूरी तक फैलाने की अनुमति देता है। एक ब्रिज डिवाइस एक ईथरनेट को एक अलग प्रकार के दूसरे नेटवर्क से जोड़ सकता है, जैसे वायरलेस नेटवर्क। एक लोकप्रिय प्रकार का रिपीटर डिवाइस ईथरनेट हब है। अन्य डिवाइस जिन्हें कभी-कभी हब के साथ भ्रमित किया जाता है, वे हैं स्विच और राउटर।

ईथरनेट नेटवर्क एडाप्टर भी कई रूपों में मौजूद हैं। कंप्यूटर और गेम कंसोल में बिल्ट-इन ईथरनेट एडाप्टर होते हैं। USB-टू-ईथरनेट एडाप्टर और वायरलेस ईथरनेट एडाप्टर को भी कई डिवाइस के साथ काम करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

सारांश

ईथरनेट इंटरनेट की प्रमुख तकनीकों में से एक है। अपनी उम्र के बावजूद, ईथरनेट दुनिया के कई लोकल एरिया नेटवर्क को शक्ति प्रदान करना जारी रखता है और उच्च-प्रदर्शन नेटवर्किंग की भविष्य की जरूरतों को पूरा करने के लिए लगातार सुधार करता है।