ข้อมูลองค์ความรู้โดย
anusara iamchim
ตำแหน่ง นักศึกษาฝึกงาน

Ethernet Technology

ประเภททางด้าน IT หลัก :   Communications
ประเภททางด้าน IT ย่อย :   Ethernet
  ลงข้อมูลเมื่อ 15:11:56 04/04/2011
  Page View (3391) แบ่งปัน

Ethernet Technology

การรับส่งข้อมูลตามมาตรฐาน Ethernet อยู่คู่กับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มานานมากแล้ว แทบจะเรียกได้ว่าตั้งแต่เริ่มมีเทคโนโลยีเครือข่ายเลยทีเดียว ..Ethernet พัฒนาโดยสามบริษัทใหญ่แห่งวงการคอมพิวเตอร์ คือ Digital Equipement Corp., Intel, และ Xerox เมื่อราวปี 1973 .. นสมัยแรก Ethernet ใช้สายสัญญาณ RG-8 Coaxial Cable ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางสายถึงครึ่งนิ้ว เชื่อมต่อเป็น bus topology การต่อสายเข้าไปยัง workstation จะใช้วิธีบีบเขี้ยวโลหะให้จมลงไปในสายเพื่อให้สัมผัสกับตัวนำข้างใน มีอัตราในการรรับส่งข้อมูล 2.94 Mbps (อาจจะช้า แต่สมัยนั้นถือว่าเร็วมาก เร็วเกินกว่า bus ของคอมพิวเตอร์ทั่วไปจะทำงานได้ทันด้วยซ้ำ) แต่เนื่องจากว่าราคาสายมันแพง และหนัก (ก็หนาตั้งครึ่งนิ้ว - -') ในที่สุดจึงมีการพัฒนาสายสัญญาณสำหรับ Ethernet แบบใหม่เรียกว่า cheapernet หรือ thinnet เป็น coaxial เหมือนกัน แต่ลดขนาดลงเหลือเพียง 1/4 นิ้ว (RG-58) ส่วน Ethernet แบบเดิมจะเรียกว่า Thick Ethernet หรือ DIX Ethernet (DIX ก็มาจากชื่อบริษัทนั่นเอง) .. ช่วงเดียวกันนี้เองที่ IEEE ได้ออกมาตรฐาน IEEE 802 สำหรับ LAN ออกมา .. หนึ่งในมาตรฐานนี้ก็คือ IEEE 802.3 ซึ่งกล่าวถึง Ethernet protocol และ physical media ที่นำมาใช้งาน โดยแยกมาตรฐานของ media เป็น 10Base5 (DIX Ethernet), 10Base2(Thinnet), 10BaseT (UTP cable), ฯลฯ .. IEEE 802.3 ได้พัฒนาให้ Ethernet ทำงานได้เร็วขึ้นโดยการลด delay ในการส่งข้อมูลลง 10 เท่า จึงได้เป็นมาตรฐานที่เรียกกันว่า Fast Ethernet ซึ่งใช้ frame format เหมือน Ethernet แต่เพิ่มอัตราการรับ-ส่งข้อมูลเป็น 100 Mbps และเพิ่มความสามารถในการทำ full duplex (แต่เดิม Ethernet เป็น half duplex) ซึ่งทำให้ประสิทิธิภาพสูงขึ้นมาอีก และยังออกมาตรฐานที่สามารถใช้งานในระยะที่ไกลขึ้นโดยเปลี่ยนสื่อเป็น optical fiber ปี 1997 IEEE 802.3 ก็ออกมาตรฐานใหม่ คือ IEEE 802.3z หรือที่เราเรียกกันว่า Gigabit Ethernet ซึ่งมีอัตราการรับส่งข้อมูลเป็น 1 Gbps .. Gigabit Ethernet ออกแบบโดยกลุ่มบริษัทที่มีธุรกิจเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมเครือข่ายเรียกว่า Gigabit Ethernet Alliance (GEA) โดย GEA ออกแบบให้ Gigabit Ethernet ทำงานได้ดีขึ้นกว่า Fast Ethernet และทำงานได้ดีพอๆ กับ ATM ... ATM เป็น protocol ที่ออกแบบมาดีมาก สนับสนุน Quality of Service ที่สมบูรณ์ มีคุณสมบัติที่เหมาะกับข้อมูลทุกประเภท และเป็น protocol ที่เป็นอิสระกับ physical media ดังนั้นจึงสามารถทำงานบน physical media ต่างๆ กันได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงที่ตัว protocol . ATM ก็เลยใช้งานได้ตั้งแต่ LAN ยัน WAN โดยไม่ต้อง convert protocol ไปๆ มาๆ . อย่างใรก็ตามข้อเสียชอง ATM ก็คือเป็นเทคโนโลยีราคาแพง ทั้งในแง่ของอุปกรณ์ และบุคลากร มีความซับซ้อนมากๆ โดยเฉพาะเรื่องของ routing ใน ATM ดังนั้น การนำไปใช้งานจึงเป็นเรื่องที่ไม่สะดวกนัก .. Gigabit Ethernet ออกแบบมาให้ใช้งานกับ Fast Ethernet และ Ethernet ได้ ดังนั้นจึงใช้ frame format เหมือนเดิม แต่เพิ่มความสามารถในการทำ Class of Service เพื่อให้ทำงานได้เทียบเท่ากับ Quality of Service และสามารถสร้าง Virtual LAN ได้เหมือนกับ ATM .. ปัจจุบัน Gigabit Ethernet ใช้งานกันมากขึ้น เนื่องจากส่วนใหญ่จะคุ้นเคยกับ Ethernet มานานแล้ว จึงไม่ต้องเรียนรู้มากเหมือน ATM ค่าใข้จ่ายก็น้อยก

 

ว่าด้วย.. ตอนที่ไปประชุมที่ฮาวาย วิทยากรท่านนึงได้กล่าวถึง 10 Gigabit Ethernet ขึ้นมาในที่ประชุม ก็เลยเริ่มค้นๆ ข้อมูลมาตั้งแต่เดียวนั้น (ผมหมายถึงเดี๋ยวนั้นจริงๆ .. พอได้ยินปุ๊บก็เปิด browser เข้า www.gigabit-etherhet.org กันเลย - -'') ก็เลยได้รู้ว่ากลุ่ม GEA ได้เปลี่ยนเป็น 10GEA ไปแล้ว รวมถึง website ก็เปลี่ยนไปเป็น www.10gea.org ด้วย ..10GEA ก่อตั้งขึ้นตั้งแต่เดือนมีนาคมปี 1999 โดยรวมเอาวิศวกรจากบริษัทต่างๆ กว่า 100 บริษัท มาช่วยกันร่างมาตรฐาน IEEE 802.3ae ซึ่งจะเป็นมาตรฐานที่กล่าวถึง 10 Gigabit Ethernet .. ร่างล่าสุดตีพิมพ์ออกมาเมื่อเดือนกันยายน 2000 .. 10GEA คาดว่ามาตรฐานที่สมบูรณ์จะออกมาในปี 2002.. อย่างใรก็ตาม มีแนวโน้มว่า product ที่ใช้งานได้ตามมาตรฐานอาจจะออกมาก่อนหน้าที่มาตรฐานจะเสร็จสมบูรณ์ .. ทีแรกผมคิดว่า 10 Gigabit Ethernet ไม่น่าจะมีอะไรมากไปกว่าการทำให้มันเร็วขึ้น เพื่อจะแข่งกับ ATM OC-48 .. แต่เมื่อลองอ่านดูละเอียดๆ ก็พบว่า 10 Gigabit Ethernet ถือว่าเป็นก้าวกระโดดที่สำคัญอีกก้าวนึงของ Ethernet protocol เลยทีเดียว...

Boosted to 10 Gbps

อย่างแรกที่ต้องพูดถึงก็คงเป็นเรื่องอัตราการรับส่งข้อมูลนี่ละครับที่ปรับขึ้นเป็น 10 Gbps .. เหตุผลที่เลือกเป็น 10 Gbps ก็เนื่องจากว่าเป็นตัวเลขที่เหมาะสมในแง่ของ scalability และเป็นอัตรารับส่งที่ใกล้เคียงกับ MAN/WAN backbone ที่ความเร็ว OC-192/STM-64 ... เนื่องจาก 10 Gigabit Ethernet ยังคงใช้ frame format เดิมเหมือน MAC ก็ยังเหมือนเดิม ขนาดของ frame ก็ยังจำกัดไว้เท่าเดิม ดังนั้นมันจึงสามารถใช้งานร่วมกันได้กับเทคโนโลยี Ethernet, Fast Ethernet, และ Gigabit Ethernet ได้ อย่างไรก็ตาม 10 Gigabit Ethernet จะสนับสนุนเฉพาะ full duplex เท่านั้น และไม่สนับสนุนการใช้งานบน shared media .. แปลว่าการทำงานจะเป็น switching เท่านั้น และเพราะเหตุผลนี้เอง ทำให้ 10 Gigabit Ethernet สามารถใช้งานได้ ไม่ว่าจะมีระยะห่างระหว่าง node เท่าไหร่ก็ตาม ข้อจำกัดของระยะทางจะอยู่ที่ physical media ไม่ใช่ตัว 10 Gigabit Ethernet protocol..

LAN/MAN/WAN ในมาตรฐานเดียว

ทีนี้ถ้าลองคิดต่อจากที่ว่า ข้อจำกัดของระยะทางจะอยู่ที่ physical media ก็หมายความว่า 10 Gigabit Ethernet สามารถใช้งานเป็น protocol ของเครือข่ายได้ทุกระดับ ทั้ง LAN, MAN, และ WAN ขึ้นอยู่กับว่าใช้ physical media ใด.. นี่เป็นเรื่องใหม่สำหรับ Ethernet ครับ เพราะที่ผ่านมา Ethernet เป็นเทคโนโลยีที่เอาไว้ใช้งานกับ LAN เท่านั้น หรืออย่างมากก็ทำเป็น MAN ในระยะใกล้ๆ .. ที่สำคัญก็คือ หากเราใช้ Ethernet ในระดับ WAN ได้ เราก็จะสามารถส่ง Ethernet frame จากเครื่องนึงไปอีกเครื่องนึงได้โดยไม่ถูก convert ไปเป็น protocol อื่นเลย เหมือนกับที่ ATM ทำมาก่อนหน้านี้ ทำให้ router/L3 switch ไม่ต้องทำงานหนักในการแปลง protocol ไปๆ มาๆ .. 10 Gigabit Ethernet ยังถูกออกแบบให้ compatible กับ SONET OC-192 และ SDH STM-64 ด้วย จึงสามารถเอา 10 Gigabit Ethernet กับ SONET OC-192/SDH STM-64 มาเชื่อมกันได้โดยตรง เพื่อให้สามารถส่ง Ethernet frames ผ่าน SONET/SDH WAN PHY ได้

เรื่องเงินๆ ทองๆ ??

เรื่องของค่าใช้จ่ายในการลงทุนสำหรับ Ethernet ที่ผ่านมาเราจ่ายประมาณ 3-4 เท่าเพื่อให้ได้อัตราเร็วที่สูงขึ้นอีก 10 เท่า ค่าใช้จ่ายจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อมีผู้ใช้มากขึ้นๆ (ดู LAN card 10/100BaseTX เดี๋ยวนี้สิครับ อันละไม่ถึงพันก็มี - -'') ถ้ามองในแง่ของอุปกรณ์ 10 Gigabit Ethernet คาดว่าจะมีการผลิตออกมาเป็นจำนวนมาก และเพราะ Ethernet เป็นเทคโนโลยีที่มีการผลิตมาก่อนแล้ว ต้นทุนในการออกแบบและผลิต chip ก็จะต่ำ Interface ของ 10 Gigabit Ethernet จะมีราคาถูกกว่า SONET OC-192/SDH STM-64 เพราะ Ethernet เป็น asynchronous มาตั้งแต่แรก จึงไม่จำเป็นต้องมีวงจรสำหรับทำ synchronization ซึ่งซับซ้อนและมีราคาแพง..

การสนับสนุนมาตรฐานต่างๆ

10 Gigabit Ethernet สนับสนุนการทำงานตามมาตรฐานต่างๆ มากมาย เช่น
  • IEEE 802.1p Multicast pruning
  • IEEE 802.1Q Virtual LAN/Class of Service
  • IEEE 802.3ad Link Aggregation for Load Balancing
  • Multi Protocol Label Switching (MPLS)
  • Simple Network Management Protocol (SNMP)
  • Remote Monitoring (RMON)
ดังนั้น 10 Gigabit Ethernet จึงมีขอบเขตการใช้งานค่อนข้างกว้าง เช่น ทำ server load balancing, Voice over IP โดยระบุ CoS, ทำ multicasting สำหรับ video/audio broadcasting, etc..

Physical Media

ตามร่างของ IEE 802.3ae แบ่ง physical media สำหรับ 10 Gigabit Ethernet เป็นสองแบบคือสำหรับ LAN และสำหรับ WAN ทั้งสองอย่างจำเป็นต้องใช้ optical fiber ทั้งคู่ ซึ่งมีดังนี้ครับส่วนชื่อตามมาตรฐานของ 10GEA ก็จะมี 10GBASE-R สำหรับ LAN, 10GBASE-X สำหรับ WDM LAN/WAN และ 10GBASE-W สำหรับ WAN

 

 
ภาพที่วาดในการออกแบบ Ethernet
โดย Robert Metcalfe เมื่อปี 1973


องค์ความรู้ที่มีผู้อ่านมากสุด
ความแตกต่างระหว่างกราฟิกแบบ Raster และ Vector
ข้อดีของภาพกราฟิก2มิติ ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Raster คือ สามารถแก้ไขปรับแต่งสีตกแต่งภาพ ได้ง่ายและสวยงาม โปรแกรมที่นิยมใช้ คือ Paint, Adobe ข้อดีของภาพกราฟิกแบบ Vector คือ เมื่อทำการขยายภาพที่วาดแล้ว ภาพจะยังคงความละเอียดเสมอ

โดย... anusara iamchim

ภาพกราฟิกส์เวกเตอร์
ภาพกราฟิกส์เวกเตอร์ (อังกฤษ: vector graphics) โดยทั่วไปคือคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ที่เกิดจากการกำหนดพิกัดและการคำนวณค่าบนระนาบสองมิติ

โดย... anusara iamchim

ความหมายแอนิเมชัน (Animation)
คำว่า แอนิเมชั่น (animation) รวมทั้งคำว่า animate และ animator มากจากรากศัพท์ละติน "animare" ซึ่งมีความมหมายว่าทำให้มีชีวิต ภาพยนตร์แอนิเมชั่นจึงหมายถึงการสร้างสรรค์ลายเส้นและ รูปทรงที่ไม่มีชีวิต ให้เคลื่อนไหวเกิดมีชีวิตขึ้นมาได้

โดย... anusara iamchim

DSL Technology
เทคโนโลยี DSL นั้น นับเป็นเทคโนโลยีที่พยายามเพิ่มประสิทธิภาพของการรับ ... นำมา ใช้ประโยชน์และคำตอบคือ DSL นี่เอง และด้วยลักษณะการใช้งานบนสายสัญญาณ เดียวกัน ...

โดย... anusara iamchim

แอนิเมชัน
แอนิเมชัน (อังกฤษ: animation) หมายถึง การสร้างภาพเคลื่อนไหวโดยการฉายภาพนิ่งหลายๆ ภาพต่อเนื่องกันด้วยความเร็วสูง

โดย... anusara iamchim

ระบบการติดต่อสื่อสารผ่าน IP Network
โดยเทคโนโลยีดังกล่าวได้ถูกนำมาให้บริการสื่อสาร ผ่านระบบ Internet ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อที่แตกต่างกันออกไป ไม่ว่าจะเป็น VoIP หรือ Voice over IP, Voice over Internet Protocol, Net Phone, Web Phone หรือ IP Telephony

โดย... anusara iamchim

วิธีการติดตั้ง DRU Wireless LAN
ตรวจสอบว่า Wireless Network Connection ของ notebook ของท่านปิดการใช้งานอยู่หรือไม่ โดยให้เข้าไปที่Start > Control Panel > Network Connections

โดย... anusara iamchim

TCP/IP
TCP/IP Protocol Suit เป็นชุดของ Protocol ที่ทำงานพื้นฐาน มี 5 Layer โดยมีสิ่งที่สำคัญคือ ความสามารถในการสื่อสาร และเรียงลำดับข้อมูล ระหว่างระบบคอมพิวเตอร์ หลายๆ ระบบ

โดย... anusara iamchim

ระบบโทรศัพท์ผ่านไอพี (IP Telephony)
หลายคนคงเคยได้ยิน VoIP (Voice over Internet Protocol) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่นำเสียงเข้ามาวิ่งอยู่บนเครือข่ายไอพีหรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์นั่นเอง แต่ในส่วนของ IP Telephony

โดย... anusara iamchim

Ethernet Card
ความเป็นมาของ Ethernet Card การ์ดเครือข่ายหรือการ์ดแลน (เรียกทับศัพท์ตามชื่อ LAN Card หรือชื่อเฉพาะของฮาร์ดแวร์ประเภทนี้คือ Network Interface Card - NIC)

โดย... anusara iamchim