شبکه اترنت چیست؟ انواع و کاربردهای آن

یکی از پرکاربردترین فناوری‌های ارتباطی در جهان امروز، شبکه اترنت است که در محیط‌های خانگیف اداری و صنعتی برای اتصال دستگاه‌ها به اینترنت یا ایجاد ارتباط داخلی بین کامپیوترها و سایر تجهیزات شبکه به کار می‌رود. بسیاری از ما بارها اصطلاح کابل اترنت یا لن را شنیده‌ایم، اما شاید دقیقا ندانیم اترنت چیست و چه تفاوتی با وای فای دارد. در این مقاله به صورت جامع به بررسی شبکه اترنت، مزایا و معایب، کاربردها، انواع و ساختار آن می‌پردازیم.

شبکه اترنت چیست؟

اترنت یک فناوری شبکه است که برای انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها در یک شبکه محلی به کار می‌رود. در واقع اترنت استانداردی برای اتصال دستگاه‌ها از طریق کابل‌های فیزیکی (معمولا کابل‌های زوج به هم تابیده یا همان کابل شبکه) است. این فناوری از سال ۱۹۸۰ معرفی شد و تاکنون همچنان محبوب‌ترین روش ارتباطی در شبکه‌های سیمی به شمار می‌رود. در ساده‌ترین تعریف، اترنت یک پروتکل ارتباطی است که دستگاه‌ها را از طریق کابل شبکه به یکدیگر متصل می‌کند. 

مطالعه بیشتر: کابل اترنت چیست؟

تاریخچه اترنت

فناوری اترنت اولین بار توسط رابرت متکالف در شرکت زیراکس توسعه یافت و بعدها توسط شرکت‌های بزرگ مانند اینتل و دیجیتال تجهیز شد. در دهه ۱۹۸۰، اترنت به عنوان یک استاندارد معرفی شد. از آن زمان تا امروز با نام IEEE رسمی، دستخوش پیشرفت‌های بسیاری شده و سرعت انتقال داده‌ها از ۱۰ مگابیت در ثانیه به چندین گیگابیت در ثانیه رسیده است.

انواع شبکه اترنت کدام است؟

شبکه‌های اترنت به مرور زمان پیشرفت کرده‌اند و امروز انواع مختلفی دارند:

• Fast Ethernet

فناوری به نام Fast Ethernet در اواسط دهه ۱۹۹۰ معرفی شد. به این دلیل این نام انتخاب شد که استانداردهای Fast Ethernet حداکثر سرعت داده ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کنند که ۱۰ برابر سریع‌تر از اترنت سنتی است. نام‌های رایج دیگر این استاندارد شامل ۱۰۰-BaseT2 و ۱۰۰-BaseTX بود.

اترنت سریع به طور گسترده‌ای به کار گرفته شد زیرا نیاز به عملکرد بیشتر LAN برای دانشگاه‌ها و مشاغل بسیار مهم شد. یک عنصر کلیدی موفقیت آن، توانایی آن در همزیستی با تاسیسات شبکه موجود بود. آداپتورهای شبکه اصلی آن روز برای پشتیبانی از اترنت سنتی و سریع ساخته شدند. این آداپتورهای ۱۰/۱۰۰ به طور خودکار سرعت خط را حس می‌کنند و نرخ داده اتصال را بر اساس آن تنظیم می‌کنند.

• Gigabit Ethernet

اترنت گیگابیتی نرخ را تا ۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه را ارائه داد. اگرچه نسخه‌های ۱۰۰۰-BaseX و ۱۰۰۰-BaseT در اواخر دهه ۱۹۹۰ ساخته شدند، سال‌ها طول کشید تا Gigabit Ethernet به دلیل هزینه‌های بالاتر، به استقبال گسترده‌ای برسد.

• ۱۰ Gigabit Ethernet

اترنت ۱۰ گیگابیتی با سرعت ۱۰۰۰۰ مگابیت بر ثانیه کار می‌کند. نسخه‌های استاندارد از جمله ۱۰G-BaseT از اواسط دهه ۲۰۰۰ تولید شدند. اتصالات سیمی با این سرعت فقط در محیط‌های تخصصی خاصی مانند محاسبات با کارایی بالا و مراکز داده مقرون به صرفه بودند.

• POE: امکانی برای انتقال همزمان داده و برق از طریق کابل شبکه است.

مزایای استفاده از شبکه اترنت چیست؟

پایداری بالا: برخلاف وای فای که ممکن است سیگنال آن ضعیف شود، اترنت ارتباطی پایدار ایجاد می‌کند.

سرعت انتقال عالی: کابل‌های جدید اترنت مانند cat6 و cat7 سرعت‌های چند گیگابیتی را پشتیبانی می‌کنند.

امنیت بیشتر: دسترسی به شبکه تنها از طریق کابل ممکن است و احتمال هک کمتر از وای فای است.

مناسب برای شبکه‌های شلوغ: در سازمان‌ها و شرکت‌ها که دستگاه‌های زیادی به هم متصل‌اند، اترنت بهترین گزینه است.

معایب Ethernet چیست؟

وابستگی به کابل کشی: نیاز به کابل و تجهیزات سخت افزاری دارد.

محدودیت جابه جایی: دستگاه‌ها باید در محدوده کابل باشند.

هزینه نصب: در پروژه‌های بزرگ، کابل کشی می‌تواند پرهزینه باشد.

حداکثر سرعت اترنت در مقابل سرعت واقعی

رتبه بندی سرعت اترنت به دلیل دست نیافتنی بودن در استفاده در دنیای واقعی مورد انتقاد قرار گرفته است. مشابه رتبه‌بندی‌های راندمان سوخت خودروها، رتبه‌بندی‌های سرعت اتصال شبکه در شرایط ایده‌آل محاسبه می‌شوند که ممکن است محیط‌های عملیاتی عادی را نشان ندهند. امکان تجاوز از این امتیازات سرعت وجود ندارد زیرا حداکثر مقادیر هستند.

هیچ درصد یا فرمولی خاصی وجود ندارد که بتوان آن را برای حداکثر امتیاز سرعت برای محاسبه عملکرد یک اتصال اترنت در عمل اعمال کرد. عملکرد واقعی به عوامل زیادی بستگی دارد، از جمله تداخل خط یا برخوردهایی که به برنامه ها برای ارسال مجدد پیام ها نیاز دارند.

از آنجایی که پروتکل‌های شبکه مقداری از ظرفیت شبکه را برای پشتیبانی از هدرهای پروتکل مصرف می‌کنند، برنامه‌ها نمی‌توانند ۱۰۰% را فقط برای خودشان دریافت کنند. همچنین پر کردن یک اتصال ۱۰۰۰ گیگابیت بر ثانیه با داده برای برنامه ها دشوارتر از پر کردن یک اتصال ۱۰۰ مگابیت در ثانیه است. با این حال، با برنامه‌های کاربردی و الگوهای ارتباطی مناسب، نرخ داده‌های واقعی می‌تواند به بیش از ۹۰ درصد حداکثر تئوری در زمان اوج استفاده برسد.

سرعت USB اترنت چقدر است؟

سرعت انتقال USB معمولاً از USB 1.1 با سرعت ۱۲ مگابیت در ثانیه، USB 2.0 با سرعت ۴۸۰ مگابیت در ثانیه، USB 3.2 با سرعت ۱۰ گیگابیت در ثانیه و آخرین USB4 تا ۴۰ گیگابیت در ثانیه متغیر است. سرعت شبکه اترنت معمولاً از اترنت استاندارد با سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه، اترنت سریع با سرعت ۱۰۰ مگابیت در ثانیه، اترنت گیگابیتی با سرعت ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه و تا ۱۰ گیگابیت در ثانیه با استفاده از اترنت ۱۰ گیگابیتی متغیر است.

تفاوت اترنت و وای فای چیست؟

سوال بسیاری از افراد این است که اترنت بهتر است یا وای فای؟ پاسخ آن بستگی به نیازهای شما دارد. 

مزایای اترنت نسب به وای فای:

• سرعت بالاتر
• پایداری بیشتر
• امنیت بهتر
• کاهش تاخیر

مزایای وای فای نسبت به اترنت:

• عدم نیاز به کابل کشی
• امکان جابه جایی آزادانه

به طور کلی اگر به سرعت و پایداری نیاز دارید (مثلا در بازی‌های آنلاین یا استریم ویدئو)، اترنت انتخاب بهتری است.

کاربردهای شبکه اترنت چیست؟

یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فناوری‌های ارتباطی است که با وجود رشد روز افزون وای فای و اینترنت بی سیم، همچنان جایگاه ویژه‌ای دارد. اترنت در واقع استانداردی برای ایجاد شبکه‌های محلی است که دستگاه‌ها را از طریق کابل به یکدیگر متصل می‌کند. اما کاربردهای اصلی اترنت چیست و چرا در بسیاری از محیط‌ها هنوز استفاده می‌شود؟ در ادامه به بررسی کاربردهای آن می‌پردازیم:

کاربرد شبکه اترنت در خانه‌ها

اتصال پایدار اینترنت: بسیاری از کاربران برای اتصال کامپیوترهای رومیزی، لپ تاپ‌ها، تلویزیون‌های هوشمند و کنسول‌های بازی خود از کابل اترنت استفاده می‌کنند تا از سرعت بالا و پایداری بیشتر بهره‌مند شوند.

بازی‌های آنلاین: گیمرها معمولا کابل اترنت را به وای فای ترجیح می‌دهند زیرا تاخیر کمتری دارد.

تماشای ویدئو و استریمینگ: برای پخش ویدئوهای باکیفیت یا جلسات آنلاین، اترنت تجربه‌ای بهتر ارائه می دهد.

کاربرد اترنت در شرکت ها و سازمان‌ها

شبکه داخلی لن: در ادارات، اترنت برای اتصال سیستم‌ها و اشتراک گذاری داده‌ها بسیار رایج است.

امنیت بیشتر: به دلیل ماهیت سیمی، شبکه‌های اترنت امنیت بالاتری نسبت به وای فای دارند.

پشتیبانی از تعداد زیاد دستگاه‌ها: در سازمان‌هایی که ده‌ها یا صدها کامپیوتر باید به هم متصل شوند، اترنت بهترین گزینه است.

کاربرد اترنت در دیتاسنترها

پایداری بی نظیر: در مراکز داده کوچک ترین قطعی می‌تواند خسارت بار باشد، به همین دلیل اترنت انتخاب اول است.

مدیریت شبکه و سرورها: ارتباط بین رک‌ها و سرورها اغلب از طریق اترنت برقرار می‌شود.

سرعت فوق العاده بالا: این فناوری حجم عظیمی از داده را با سرعت بالا منتقل می‌کند.

کاربرد اترنت در سیستم های امنیتی و دوربین ها

کابل اترنت با استفاده از فناوری POE می‌تواند هم داده و هم برق را منتقل کند. این موضوع بسیار کاربردی برای نصب دوربین های مداربسته است. زیرا نیازی به کابل کشی جداگانه برای برق وجود ندارد.

سخن پایانی

اکنون می‌دانید شبکه اترنت چیست و چه کاربردها، مزایا و معایبی دارد. اترنت به عنوان یک فناوری ارتباطی قدیمی اما قدرتمند، تنها به کاربرد خانگی محدود نمی‌شود و از خانه‌ها و دفاتر کار گرفته تا دیتاسنترها، کارخانه‌ها و سیستم‌های امنیتی، یکی از مهم ترین ستون های دنیای دیجیتال است. اگر به دنبال سرعت بالا، امنیت و پایداری هستید، اترنت بهترین گزینه برای شما است. این فناوری با وجود گذشت چندین دهه از معرفی اش، هنوز هم انتخابی مطمئن برای شبکه‌های محلی و ارتباطات حیاتی است.

سوالات متداول

• آیا می‌توان همزمان از اترنت و وای فای استفاده کرد؟

بله بسیاری از دستگاه‌ها قابلیت استفاده همزمان از وای فای و اترنت را دارند. معمولا سیستم به صورت خودکار اتصال پایدارتر یعتی اترنت را به عنوان اولویت انتخاب می‌کند.

• آیا اترنت فقط در شبکه‌های سیمی کاربرد دارد؟

بله، اترنت یک فناوری ارتباطی سیمی است و بر پایه کابل عمل می‌کند. البته نسخه‌های صنعتی و پیشرفته‌تری مانند industrial ethernet نیز وجود دارند که برای محیط‌های خاص طراحی شده‌اند.

• آیا کابل اترنت روی سرعت اینترنت تاثیر دارد؟

بله، نوع کابل اترنت می‌تواند روی سرعت و کیفیت ارتباط شما تاثیر بگذارد. مثلا کابل cat5e برای سرعت‌های تا ۱ گیگابیت مناسب است، در حالی که کابل cat6 یا cat7 میتواند تا چند گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کند.