Ethernet, II.

 

Thinnet, Thin Wire

jednou z velkých nevýhod nejstarší verze Ethernetu byly fyzikální vlastnosti koaxiálního kabelu, který tato verze předpokládala - byl to tzv. tlustý koaxiální kabel o průměru cca 1 cm, který se skutečně velmi špatně ohýbal. To pak způsobovalo mnohé problémy při instalaci kabelových rozvodů, a tak je asi celkem přirozené, že další vývoj Ethernetu se ubíral cestou přechodu na jiný druh kabelu. Tím se stal koaxiální kabel o poloviční tloušťce, tj. o průměru cca 0,5 cm (označovaný také jako Thin Wire), který byl již mnohem ohebnější. Přechod na nový druh kabelu ovšem nebyl zdaleka automatický, v tom smyslu že by nebylo nutné nic měnit na způsobu "provozování" Ethernetu - ten je totiž dosti závislý na přenosových vlastnostech použitého kabelu, a tak bylo nutné vyvinout zcela nový standard. Ten pak nahradil starší standard 10Base5, šitý na míru původnímu, tzv. tlustému koaxiálnímu kabelu.

 

10Base2

nový standard získal označení 10Base2, což vyjadřuje skutečnost že jeho přenosová rychlost je 10 Mbps, přenos se děje v základním pásmu (anglicky: baseband), a že maximální dosah souvislého kabelového segmentu je cca 200 metrů (to vyjadřuje poslední číslice, udávající vzdálenost ve stovkách metrů). Právě zde je jedna ze dvou nejvýznamnějších změn "tenkého" Ethernetu vůči staršímu "tlustému" (dle 10Base5): zmenšením průměru koaxiálního kabelu se nutně zhoršily jeho přenosové vlastnosti, a s nimi se zmenšil i dosah souvislého kusu kabelu, z 500 metrů na 200. Vzdálenost 200 metrů je navíc nutné chápat jako zaokrouhlenou hodnotu, protože skutečný maximální dosah je pouze 185 metrů!

 

T konektor

druhou podstatnou změnou "tenkého" Ethernetu oproti "tlustému" je způsob vytváření odboček na koaxiálním kabelu, a s ním vlastně i způsob připojování jednotlivých koncových uzlů. U původní verze s tlustým kabelem se přímo do tohoto kabelu zapojovaly tzv. transceivery, a to buď rozpojením kabelu a napojením obou konců na transceiver, nebo "napíchnutím" nepřerušeného kabelu pomocí speciálního hrotu vyčnívajícího z transceiveru. Vlastní "odbočení" pak bylo realizováno elektronickými obvody uvnitř transceiveru, od kterého pak vedl ještě další samostatný kabel až k připojenému uzlu, resp. k jeho síťové kartě (tzv. drop kabel, až 50 metrů dlouhý). Nyní, u tzv. tenkého koaxiálního kabelu, je transceiver standardně umístěn přímo na síťové kartě připojeného uzlu, a odbočka na koaxiálním kabelu je realizována pasivním mechanickým prvkem, tzv. T konektorem. Jeho označení vychází z jeho tvaru - má skutečně tvar písmene T, přičemž na dva jeho "horní" konce se připojí dva konce rozpojeného tenkého koaxiálního kabelu, zatímco "spodní" konec se připojí přímo do konektoru na síťové kartě. V praxi to tedy znamená, že kabelový rozvod je nutné dovést až bezprostředně k síťové kartě příslušného uzlu, protože délka samotné odbočky je naprosto minimální (je dána velikostí ramene zmíněného T konektoru, což je cca 1 centimetr). Důvodem je pasivní způsob rozbočení, který nesmí výrazněji zhoršit celkové přenosové vlastnosti kabelu - v případě tlustého koaxiálního kabelu bylo rozbočení realizováno aktivními elektronickými prvky schopnými zesílit signál, a proto délka odbočky mohla být až 50 metrů.

 

BNC konektor

konektory, kterými jsou osazovány konce tenkého koaxiálního kabelu, spolu s jejich protikusy na T konektorech a síťových kartách, lze velmi snadno a rychle spojovat, protože fungují na principu tzv. bajonetového uzávěru (stačí je zasunout do sebe a trochu pootočit). Příslušné konektory jsou známy jako tzv. BNC konektory, kde písmena BNC jsou údajně zkratkou jmen tří autorů, pánů jménem Bayonett, Neil a Concelmann.

 

Cheapernet

tenký koaxiální kabel, o průměru cca 0,5 cm, určený pro použití v Ethernetu na bázi standardu 10Base2, se vyrábí ve dvou provedeních: jedno z nich má dvojité vodivé opletení kolem středového vodiče, a označuje se nejčastěji jako ThinNet či ThinWire, zatímco druhé provedení má pouze jednoduché vodivé opletení, a je tudíž i výrobně poněkud méně nákladné. Proto se také označuje jako Cheapernet. Často bývá rozdíl mezi oběma kabely patrný na první pohled: kabel s dvojitým opletením bývá černý, zatímco kabel s jednoduchým opletením bývá šedivý.

 

EAD (Ethernet Attachment Device)

jednou z velkých nevýhod Ethernetu na bázi tenkého koaxiálního kabelu (tedy Ethernetu 10Base2) je fakt, že jakákoli závada na kterémkoli konektoru rázem znemožňuje komunikaci všech uzlů, připojených k danému segmentu - neboli chyba jednoho vyřazuje z provozu všechny. Týká se to například rozpojení, či jen pouhého nedotažení bajonetových uzávěrů BNC konektorů, a může k tomu dojít velmi snadno například tehdy, když lidé přemisťují své počítače. Pro zvýšení spolehlivosti koaxiálních kabelových rozvodů, a pro umožnění alespoň nějaké mobility připojených uzlů, byl vytvořen zajímavý druh zásuvek, označovaných jako EAD zásuvky (jde o zkratku z Ethernet Attachment Device, doslova: připojovací zařízení Ethernetu). Jde v zásadě o krabičku s funkcí výhybky - z obou stran jsou na ni trvale připojeny dva konce tenkého koaxiálního kabelu. Kromě toho je možné k této krabičce připojit speciální "odbočovací" kabel (nazývaný nepříliš trefně opět jako "drop kabel"). Pokud tento "odbočovací" kabel připojen není, je krabička plně "průchozí", tj. vodivě propojuje oba konce tenkého koaxiálního kabelu, které do ní vedou. Pokud je ale ke krabičce připojen zmíněný drop kabel (což lze velmi snadno, pouhým zasunutím příslušného konektoru), dojde uvnitř krabičky k rozpojení vodivého kontaktu mezi oběma konci, a naopak k napojení těchto dvou konců na smyčku koaxiálního kabelu, kterou vytváří zmíněný drop kabel. Logika věci je taková, že "krabička" (správně: EAD zásuvka) je někde nainstalována trvale a fixně, například i pod omítkou, a stejně tak jsou k ní fixně přivedeny oba konce tenkého koaxiálního kabelu, tvořící v jistém smyslu "páteřní rozvod". Podle momentální potřeby pak může přijít někdo s drop kabelem, ten zasunout do zmíněné krabičky (a z druhé strany tento drop kabel zapojit k BNC konektoru své síťové karty), a tím se k síťovému rozvodu připojit. Pokud bude považovat za potřebné se kdykoli odpojit, může tak učinit pouhým vytažením drop kabelu z EAD zásuvky, bez nebezpečí že tím rozpojí celý koaxiální segment, který vždy musí zůstat souvislý (protože EAD zásuvka pak sama propojí oba původní konce pevných kabelů).

 

Repeater (opakovač)

Maximální dosah souvislého kabelového segmentu, který činí 500 metrů v případě tzv. tlustého koaxiálního kabelu, a 200 metrů (přesně 185) v případě tenkého koaxiálního kabelu, samozřejmě není maximálním dosahem jedné lokální sítě na bázi Ethernetu. Znamená pouze to, že na delší vzdálenost již není možné "dosáhnout" jen pouhým prodlužováním kabelů, ale je nutné použít více souvislých kabelových segmentů a ty propojit mezi sebou pomocí aktivních prvků fungujících jako zesilovače signálu - tedy jako tzv. opakovače (anglicky: repeaters). Nicméně ani toto nelze dělat libovolně-krát. Samotná podstata Ethernetu (konkrétně způsob fungování jeho přístupové metody CSMA/CD) totiž vyžadují, aby se signál stihnul rozšířit z jednoho konce sítě na druhý do určitého časového limitu. Vzhledem k tomu je pak omezen i maximální počet opakovačů, které je možné použít "v řadě za sebou": jednodušší forma příslušného pravidla říká, že žádné dva uzly nesmí mít mezi sebou více jak dva opakovače.

 

Pravidlo 5:4:3

Přesnější formulace o přípustném počtu opakovačů říká, že smí být použito nejvýše pět kabelových segmentů, propojených pomocí čtyř opakovačů. Ze zmíněným pěti segmentů kabelu však nejvýše tři smí být "obydlené", neboli pouze ke třem z nich mohou být připojeny nějaké uzly, zatímco zbývající dva segmenty musí být pouze propojovací a nesmí být k nim připojeny žádné koncové uzly. Ani pravidlo o maximálním počtu opakovačů však ještě neomezuje maximální dosah nějaké lokální sítě - zmíněné pravidlo totiž platí pouze k nejbližšímu mostu, switchi nebo směrovači - v tom smyslu, že při přechodu přes kterýkoli z těchto uzlů se počet opakovačů začíná vždy počítat znovu od nuly.