اترنت یک نوع شبکه ارتباطی شخصی است که می‌توان آن را خصوصی نگه داشت و به کمک آن داده‌های محرمانه را با کاربران خاصی به اشتراک گذاشت. همه شما نام اینترنت را شنیده‌اید و همین حالا که این مقاله را باز کرده‌اید، از اتصال شبکه اینترنت استفاده می‌کنید. اما چقدر درباره اترنت می‌دانید؟ مفهوم اترنت چیست و در چه مواقعی از آن استفاده می‌شود؟ در این مقاله قصد داریم مفصل درباره این فناوری صحبت کنیم و با زیر و بم آن آشنا شویم. اگر مشتاقید درباره‌اش بیشتر بدانید، همراه ما باشید.

معنی ethernet

اترنت یک استاندارد ارتباطی است که در اوایل دهه ۸۰ میلادی برای شبکه کردن رایانه‌ها و سایر دستگاه‌ها در یک محیط محلی مثل خانه یا ساختمان ایجاد شد. این محیط به عنوان یک LAN (شبکه محلی) تعریف می‌شود و چندین دستگاه را به هم متصل می‌کند تا بتوانند ضمن ایجاد و ذخیره اطلاعات، آن‌ها را در نهایت امنیت و سرعت با دیگران به اشتراک بگذارند.

کاربران برای آنکه بتوانند کامپیوترهای خود به اترنت وصل کنند، باید از کابل‌ اترنت و پورت‌های مختلف با اندازه‌های متفاوت استفاده کنند. در واقع استفاده از این سیستم کابلی با کابل کواکسیال شروع شد و تا کنون با کابل زوج به هم تابیده مسی و فیبر نوری پیش رفته است.

موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) در سال ۱۹۸۳ اترنت را تحت عنوان استاندارد IEEE 802.3 معرفی کردند که از دو لایه «فیزیکی» و «پیوندداده» تشکیل می‌شد.

انواع اترنت چیست؟

اما بپردازیم به اینکه انواع اترنت چیست؟

اترنت از اولین عرضه عمومی در سال ۱۹۸۳ تا امروز تغییرات قابل توجهی داشته و نسخه‌های متفاوتی از آن ارائه شده است. تا سال ۲۰۲۲ سه مورد از رایج‌ترین انواع اترنت عبارت‌اند از:

• Fast Ethernet: پشتیبانی از سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه برای انتقال داده‌ها
• Gigabit Ethernet: پشتیبانی از سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه برای انتقال داده‌ها
• 10Gigabit Ethernet (10GbE): پشتیبانی از سرعت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برای انتقال داده‌ها

اگرچه 10GbE احتمالاً سریع‌ترین نسخه اترنتی است که در حال حاضر روی دستگاه‌های مصرف‌کننده می‌بینیم، سریع‌ترین اترنت موجود در دنیا نیست!

استانداردهای سریع‌تری مثل 40GbE، 100GbE، 200GbE و 400GbE نیز به تایید IEEE رسیده است که مراکز داده، ارائه دهندگان خدمات اینترنتی یا سایر صنایعی که به سریع‌ترین سرعت انتقال داده نیاز دارند از آنها استفاده می‌کنند.

لایه فیزیکی اترنت چه نوع کابل‌هایی دارد؟

بگذارید قبل از آنکه به بحث مزایا و معایب و موارد استفاده اترنت بپردازیم، مقداری با مفاهیم فنی آن آشنا شویم. مثلا ببینیم در لایه فیزیکی این شبکه چه خبر است و انواع کابل‌های اترنت چیست.

همانطور که گفتیم، کابل‌ اترنت معمولا یکی از موارد زیر است:

• کابل کواکسیال (که جز تاسیسات قدیمی، در موارد دیگر خیلی رایج نیست)
• کابل زوج به هم تابیده مسی
• کابل فیبر نوری

۱. کابل زوج به هم تابیده مسی

این رایج‌ترین نوع کابل اترنت است که از جدیدترین انواع آن می‌توان به این دو مورد اشاره کرد:

• رده ۶ با سرعت حداکثر ۱ گیگابیت بر ثانیه
• CAT6a و CAT 7 با سرعت حداکثر ۱۰ گیگابیت بر ثانیه
• کابل‌های رده ۵ و e۵ هر دو هنوز در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ با اینکه سرعت پایین‌تری دارند (بین ۱۰ تا ۱۰۰ مگابیت در ثانیه) و بیشتر مستعد نویز هستند.

۲. کابل فیبر نوری

کابل فیبر نوری از فیبر نوری شیشه‌ای یا پلاستیکی به عنوان مجرای پالس‌های نور استفاده می‌کند تا داده‌ها را منتقل کند. استفاده از این کابل‌ها باعث می‌شود انتقال داده تا مسافت طولانی‌تری امکان‌پذیر باشد. 

کابل‌های فیبر نوری چند نوع کانکتور مختلف دارند که معمولا بسته به نیاز از انواع خاصی استفاده می‌شود. برخی از انواع آن عبارت اند از:

• SFP (Small Form Pluggable یا Small Factor Pluggable)
• SC (Subscriber Connector که به آن Square Connector یا Standard Connector هم گفته می‌شود)

برای استفاده از فیبر نوری در شبکه‌ای که تاکنون از کابل زوج به هم تابیده استفاده می‌کرد، باید از تبدیل اترنت به فیبر استفاده شود. به این ترتیب شبکه می‌تواند از سرعت بالاتر فیبر نوری بهره‌مند شود و مسافت طولانی‌تری را پشتیبانی کند.

برای آشنایی بیشتر با Power over Ethernet مقاله poe چیست و چرا به آن نیاز دارید؟ را مطالعه کنید.

چه دستگاه‌هایی به اترنت وصل می‌شوند؟

حالا بیایید کمی درباره دستگاه‌های اترنت صحبت کنیم. انواع دستگاه‌های متصل به اترنت چیست؟

این دستگاه‌ها می‌توانند شامل رایانه، چاپگر یا هر دستگاه دیگری باشند که یک NIC داخلی (کارت رابط شبکه) یا خارجی مبتنی بر USB یا PCI دارند.

۱. سوئیچ و روتر

سوئیچ و روتر درست مثل مدیر شبکه چندین کامپیوتر یا حتی چند شبکه را به یکدیگر متصل می‌کند.

۲. گیت‌وی‌ (Gateway) و بریج‌ (Bridge)

این دو برای اتصال چندین شبکه اترنت به یکدیگر و برقراری ارتباط بین آن‌ها استفاده می‌شوند.

• گیت‌وی یا دروازه دو شبکه غیر مشابه را به هم متصل می‌کند.
• بریج یا پل دو شبکه مشابه را به هم متصل می‌کند تا شما فقط یک شبکه را ببینید.

در لایه پیوند داده اترنت چه خبر است؟

حالا که با اجزای لایه فیزیکی اترنت آشنا شدیم، اجازه دهید به لایه دوم آن یعنی پیوند داده بپردازیم و کمی با آن آشنا شویم. این لایه را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد:

• کنترل پیوند منطقی (LLC): در بستر اترنت مسیرهایی برای انتقال داده بین دستگاه‌ها ایجاد می‌کند.
• کنترل دسترسی به رسانه (MAC): این بخش با استفاده از آدرس‌های سخت‌افزاری دستگاه‌های متصل به NIC، منبع و مقصد انتقال داده‌ها شناسایی می‌کند.

تمام بسته‌های داده با الگوریتمی به نام CSMA/CD در لایه پیوند داده منتقل می‌شوند. این الگوریتم استانداردی برای کاهش تصادم داده‌ها و افزایش انتقال موفقیت آمیز آن‌ها در بستر اترنت محسوب می‌شود. عملکرد آن به این صورت است که ابتدا می‌بیند ترافیکی در شبکه وجود دارد یا نه، اگر چیزی مشاهده نکرد، اولین بیت اطلاعات را ارسال کرده و وضعیت تصادم را بررسی می‌کند.

• اگر ارسال بیت اول موفقیت آمیز باشد، باقی بیت‌ها با نظارت بر وضعیت تصادم ارسال می‌شوند.
• اگر برخورد اتفاق بیافتد، الگوریتم زمان انتظار را محاسبه کرده و سپس فرآیند را از نو شروع می‌کند تا فرایند انتقال تکمیل شود.

سوئیچ اترنت چیست؟

سوئیچ‌های اترنت نقش مهمی در شبکه‌های کامپیوتری ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها، تجهیزات مختلف موجود در یک شبکه را به هم متصل کرده و مسئولیت ارسال، پردازش و انتقال داده‌ها به مقصد مورد نظر را بر عهده دارند. علاوه بر این، سوئیچ اترنت یک ابزار مقرون به صرفه برای گسترش شبکه‌های کابلی در محیط‌هایی مانند کسب‌وکارهای کوچک یا حتی منازل محسوب می‌شوند.

سوئیچ‌های اترنت به دو دسته مدیریتی و غیرمدیریتی تقسیم می‌شوند. سوئیچ‌های مدیریتی امکانات پیشرفته‌تری را در اختیار کاربران قرار می‌دهند و از طریق یک رابط کاربری تحت وب، امکان کنترل و تنظیمات دقیق‌تر روی شبکه را فراهم می‌کنند. در مقابل، سوئیچ‌های غیرمدیریتی نیازی به پیکربندی یا نصب نرم‌افزارهای جانبی ندارند. فاکتورهای مهم برای سوییچ اترنت شامل موارد زیر است:

• تعداد پورت: تعداد پورت‌ها نشان‌دهنده ظرفیت سوئیچ برای اتصال دستگاه‌های مختلف مانند کامپیوتر، لپ‌تاپ، کنسول بازی و روتر است.
• کیفیت قطعات: سوئیچ‌ها از مواد مختلفی مانند فلز یا پلاستیک ساخته می‌شوند و کیفیت قطعات و خدمات پس از فروش معتبر، ارزش خرید آن‌ها را مشخص می‌کند.

• سرعت: سوئیچ‌های گیگابیت اترنت با سرعت‌های ۱۰/۱۰۰/۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه بهترین گزینه هستند، در حالی که مدل‌های ۱۰/۱۰۰ مگابیت برای مصارف خانگی یا اداری کوچک مناسب‌ترند. سوئیچ‌های Full-Duplex نیز توانایی مدیریت دو برابر ترافیک را دارند.

مزیت‌های اترنت چیست؟

اصطلاح اینترنت ارتباط نزدیکی با اترنت دارد، اما تفاوت‌های قابل توجهی هم دارند. مثلا اینترنت در حوزه وسیع‌تر نقش عمده‌ای ایفا می‌کند، اما اترنت محدودتر است و مزایای خاص خودش را دارد. در این بخش قصد داریم نگاهی به مزیت‌های این شبکه بیندازیم.

۱. اترنت از سرعت بالایی برخوردار است

اگر دسترسی خیلی برایتان مهم نیست و بیشتر نگران سرعت هستید، اترنت نسبت به شبکه‌های دیگر سرعت بیشتری برای انتقال داده ارائه می‌دهد. با توجه به ماهیت اتصال این شبکه که در آن پهنای باند مستقیماً از طریق کابل‌های اترنت و پورت اترنت به رایانه متصل می‌شود، می‌توان انتظار داشت که کل تنظیمات با سرعت بسیار زیاد و کاملا یکپارچه بارگیری شوند.

شاید برای خیلی ها کمی تعجب آور به نظر برسد، اما می‌توان با کابل اترنت سرعتی از سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه برخوردار شد و این سرعت کاملا قابل اطمینان است. یعنی برخلاف سایر گزینه‌ها، سرعت شبکه سیمی اترنت در طول انتقال داده نوسان زیادی ندارد و تقریبا ثابت باقی می‌ماند.

۲. بهره‌وری در اترنت به حداکثر می‌رسد

شاید بپرسید منظور از بهره‌وری در اترنت چیست؟ اتصالات اترنت از قابلیت اطمینان بسیار بالایی برخوردارند و همین مسئله آن را به یک انتخاب بی‌نقص برای رفع نیازهای بهره‌وری تبدیل می‌کند. با توجه به تحقیقات عملی، کابل های اترنت برق کمتری منتقل می‌کنند و حتی در مقایسه با مودم‌های وای‌فای امروزی، کارایی آن‌ها به مراتب بیشتر است.

۳. اترنت امنیت بیشتری دارد

یکی از دلایل محبوبیت روزافزون پهنای باند اترنت، عنصر امنیت است. در بستر اینترنت همانقدر که برای ما راحت است که با عزیزی آن‌سوی دنیا ارتباط برقرار کنیم، برای مهاجمان سایبری آن‌سوی دنیا هم راحت است که به داده‌های محرمانه ما دست پیدا کنند. نقض امنیت آنلاین اتفاق جدیدی نیست و مدت‌هاست انواع دردسرهای بزرگ و کوچک را برای کاربران آنلاین ایجاد می‌کند.

اترنت با محدودکردن دسترسی کاربران، این مشکل را از بین می‌برد. اگرچه ماهیت محلی اترنت از نظر بسیاری از افراد نوعی محدودیت است، اگر بگوییم همین محدودیت به عنوان یک موهبت عمل می‌کند و از حریم شخصی کاربران در برابر حملایت سایبری محافظت می‌کند، بیراه نگفته‌ایم.

برای مطالعه بیشتر مقاله سیر تا پیاز حملات DNS را پیشنهاد می کنیم.

۴. نگهداری اترنت راحت‌تر‌ است

عیب‌یابی شبکه اترنت بسیار راحت است. متخصص شبکه مجبور نیست خود را درگیر مسائل پیچیده این حوزه کند. تقریبا تمام مشکلات اترنت با ابتدایی‌ترین سطح دانش شبکه حل می‌شوند و این یکی از بزرگترین مزیت‌های اترنت است. بنابراین اگر آمادگی رویارویی با چالش‌های مربوط به تعمیر و نگهداری شبکه را ندارید و در عین حال به یک شبکه محلی امن احتیاج دارید، اترنت یک انتخاب عالی پیش‌ روی شماست.

معایب استفاده از اترنت چیست؟

تا اینجا مفصل درباره مزیت‌های اترنت حرف زدیم و دیدیم استفاده از آن چه فوایدی دارد. حالا بپردازیم به اینکه مهم‌ترین معایب اترنت چیست؟ اصلا این شبکه پرسرعت عیبی هم دارد؟

• اترنت شبکه راحتی نیست و راه‌اندازی آن دردسر دارد. این یکی از بزرگ‌ترین معایب این فناوری شبکه است. فرضا اگر بخواهید کل اتصالات خانه را با کابل اترنت ببندید، باید تک‌تک اتاق‌ها را سیم‌کشی کنید. راه‌اندازی چنین سیستمی در مقیاس بزرگ به مراتب گران‌تر و وقت‌گیرتر از روتر بی‌سیم است.
• ماهیت سیمی اترنت، گستره حرکت را محدود می‌کند.
• اگر مشکلی در شبکه رخ دهد و چندین سوئیچ یا کابل درگیر باشند، پیدا کردن منبع مشکل برای شما دشوار خواهد بود.

مین فریم mainframe چیست؟ برای اطلاعات بیشتر می توانید مقاله مورد نظر را مطالعه نمایید.

استفاده از اترنت در محیط خانه

تکنولوژی وایرلس بی‌نهایت راحت و بی‌دردسر است. آنقدر راحت که کمتر کسی حاضر است آن را کنار بگذارد و سراغ اترنت برود. اما می‌توان برای تکمیل شبکه بی‌سیم خانگی از اترنت استفاده کرد. دستگاه‌ها و اپلیکیشن‌های زیادی وجود دارند که می‌توان آن‌ها را با کابل به روتر وصل کرد تا از سرعت و امنیت بیشتری برخوردار باشند. برای مثال:

• اگر در خانه از یک سرور رسانه، یک NAS یا یک درایو ذخیره‌سازی مشترک استفاده می‌کنید، اتصال اترنت برای پشتیبان‌گیری از داده‌ها یا پخش از سرور رسانه، کارها را سریع‌تر از Wi-Fi جفت‌و‌جور می‌کند.
• اگر عاشق بازی‌های آنلاین هستید، اتصال اترنت کمک می‌کند تجربه ثابت‌تر و پایدارتری تجربه کنید و تاخیر را به حداقل برسانید.
• اگر در خانه کار می‌کنید و برای اتصال آنلاین به منابع شرکت به یک ارتباط امن و قابل اعتماد نیاز دارید، اترنت بهترین گزینه ممکن است.

برای اتصال اترنت به چه چیزی نیاز داریم؟

اگر می‌خواهید در خانه خود یک شبکه اترنت راه‌اندازی کنید، ابتدا باید بدانید ملزومات راه‌اندازی اترنت چیست و بعد تمام پورت‌ها و کابل‌های مورد نیاز را تهیه کنید.

اول از همه باید دستگاه‌هایی داشته باشید که از اترنت پشتیبانی کنند. لپ‌تاپ، کنسول بازی یا هر دستگاه دیگری پورت اترنت ندارد، اما دارای پورت USB است، می‌تواند با آداپتور USB به اترنت وصل شود. بسته به درگاه USB دستگاه دو آداپتور TP-Link USB-A به اترنت و USB-C به اترنت گزینه‌های خوبی هستند.

یکی دیگر از اجزای کلیدی روتر است. روتر به‌عنوان یک نقطه مرکزی عمل می‌کند که باید تمام دستگاه‌های خود را به آن وصل کنید. روترهای بی‌سیم چندین پورت اترنت دارند و می‌توان به راحتی دستگاه‌های مختلف را به آن‌ها متصل کرد. اگر هم می‌بینید روتر شما به اندازه دستگاه‌های خانه پورت ندارد، باید یک روتر دیگر یا یک سوئیچ شبکه بخرید.

اترنت بهتر است یا اینترنت؟

پاسخ این سوال کاملا به شرایط و معیارهای مورد انتظار شما بستگی دارد.

اگر دنبال ویژگی‌های مثبتی مثل سرعت اتصال، امنیت و حتی قابلیت اطمینان باشید، طبیعتا شبکه اترنت به‌مراتب بهتر از اینترنت عمل می‌کند. اما اگر اتصال جهانی یکی از مهم‌ترین معیارهای شما برای انتخاب شبکه است، اینترنت بهترین گزینه پیش روی شماست.

برای مطالعه بیشتر مقاله امنیت شبکه چیست و چه راهکارهایی برای داشتن شبکه امن وجود دارد را از دست ندهید

چه آینده‌ای در انتظار اترنت است؟

سادگی و قدرت تکامل اترنت مسیر پیشرفت این فناوری را حتی پس از گذشت سال‌ها باز می‌گذارد. هرچقدر تکنولوژی روز پیشرفت می‌کند، نه تنها هیچ نشانه‌ای از کاهش سرعت اترنت دیده نمی‌شود، بلکه انتظار می‌رود در آینده شاهد افزایش سرعت انتقال داده در آن باشیم.

اگر نقشه راه اترنت به حقیقت بپیوندد، تا حدود سال ۲۰۳۰ شاهد رونمایی از اترنت ۸۰۰ گیگابیتی یا احتمالاً ۱.۶ ترابایتی در استانداردهای رسمی خواهیم بود.

کلام آخر

در این مقاله به‌طور کامل درباره اترنت صحبت کردیم؛ فهمیدیم اترنت چیست و با جزئیات مربوط به آن آشنا شدیم. اکنون می‌دانیم اترنت یک فناوری LAN (شبکه محلی) نسبتاً مقرون به صرفه و سریع است که به طور گسترده در سراسر جهان کاربرد دارد و در برخی موارد نسبت به شبکه محبوب اینترنت ترجیح داده می‌شود. این شبکه مانند تمام فناوری‌های دیگر مزایا و معایب خودش را دارد و کاربران بسته به نیازها و انتظارات خود از شبکه آن را انتخاب می‌کنند. مادامی که سرعت، امنیت، بهره‌وری و نگهداری راحت‌تر دغدغه شماست، اترنت از بهترین راهکارهای دنیای تکنولوژی است که می‌توانید با خیال راحت انتقال داده‌های خود را به آن بسپارید.

شما عزیزان اطلاعات بیشتری درباره اترنت دارید؟ تاکنون از آن استفاده کرده‌اید و تجربیاتی در ارتباط با آن دارید؟ مشتاق شنیدن نظرات شما همراهان عزیز تسکا هستیم.