【物联网通信技术】——以太网

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概述

以太网是一种有线的计算机的通信接口技术,用于连接有线或无线网络中的设备,包括计算机,路由器和交换机,以太网是连接有线局域网 (LAN: local area networks) 或广域网 (WAN: wide area networks) 中设备的传统技术。它使设备能够通过协议相互通信,该协议是一组规则或通用网络语言。

以太网的发展

以太网描述了网络设备如何格式化和传输数据,以便同一LAN或园区网络上的其他设备可以识别,接收和处理信息。以太网电缆是数据传输的物理封装布线。与无线 LAN (WLAN) 技术相比,以太网通常不易受到中断的影响。与无线技术相比,它还可以提供更大程度的网络安全和控制,因为设备必须使用物理布线进行连接。这使得外部人员难以访问网络数据或劫持未经批准的设备的带宽。

最初的10BASE5以太网使用同轴电缆作为共享介质,而较新的以太网变体使用双绞线和光纤链路与交换机结合使用。在其历史进程中,以太网数据传输速率已从原来的2.94 Mbit/s提高到最新的400 Gbit/s,速率高达1.6 Tbit/s正在开发中,如果我们有 500 TB 的数据要发送,则该过程可以在 14 分钟内完成。以太网标准包括 OSI 物理层的几种布线和信令变体。

发展历史

  • 它的灵感来自ALOHAnet(ALOHAnet协议于1971年6月诞生于夏威夷大学马诺阿工程学院,是所有无线通信例如移动、卫星、蜂窝和WiFi的基础),罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)1973年在他的博士论文中研究ALOHAnet。他以发光的以太命名,曾经被假定为“一种无处不在的,完全被动的电磁波传播介质”
  • 1975年在施乐(Xerox PARC)由罗伯特·梅特卡夫(Robert Metcalfe)和大卫·博格斯(David Boggs)发明,并从最初的2.94 Mbit/s协议升级到10 Mbit/s协议。
  • 梅特卡夫于1979年6月离开施乐公司,成立了3Com,说服了数字设备公司(DEC,1998年1月被康柏收购)、英特尔和施乐公司共同努力,将以太网推广为标准。作为该过程的一部分,施乐公司同意放弃其“以太网”商标(任何人和公司都可以在产品中使用以太网)。
  • 1980年9月30日第一个标准发布,名称解释为“以太网,一种局域网。数据链路层和物理层规范”
  • 3Com于1981年3月发布了第一批10 Mbit/s以太网3C100 NIC,并于当年开始销售PDP-11和VAX的适配器,以及基于Mult总线的英特尔和Sun Microsystems计算机
  • 1983年6月23日,电气和电子工程师协会(IEEE)批准了以太网802.3标准
  • 以太网最初与令牌环和其他专有协议竞争。以太网能够适应市场需求,10BASE2转向廉价的薄同轴电缆,从1990年开始,转向现在无处不在的10BASE-T双绞线
  • 到20世纪90年代初,以太网变得非常普遍,以至于以太网端口开始出现在一些PC和大多数工作站上
  • IEEE 802.3 工作组来管理和维护以太网的各种规范。

技术的特点

以太网有很多优点,这也是在应用中很快得到客户认同的主要原因。

  • 成本相对较低;
  • 向后兼容性;
  • 一般耐噪音;
  • 良好的数据传输质量;
  • 速度;
  • 可靠性;
  • 数据安全,因为可以使用通用防火墙

当然任何一项技术没有十全十美,其有点也可能会成为另外一项缺点

  • 适用于更小、更短距离的网络;
  • 安装不便,必须拉线才可以;
  • 使用较长的电缆会产生串扰;
  • 不适用于实时或交互式应用程序;
  • 速度随着交通量的增加而降低;
  • 接收方不确认数据包的接收;
  • 不容易跟踪导致问题的特定电缆或节点,故障排除非常困难

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