Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/С, стандарт определяет четыре основных типа среды передачи информации:

10BASE-5 (толстый коаксиальный кабель);

10BASE-2 (тонкий коаксиальный кабель);

10BASE-T (витая пара);

10BASE-FL (оптоволоконный кабель).

Обозначение среды передачи включает в себя три элемента: цифра «10» означает скорость передачи 10 Мбит/с, слово BASE означает передачу в основной полосе частот (то есть без модуляции высокочастотного сигнала), а последний элемент означает допустимую длину сегмента: «5» — 500 метров, «2» - 200 метров (точнее, 185 метров) или тип линии связи: «Т» -витая пара (от английского «twisted-pair»), «F» - оптоволоконный кабель (от английского «fiber optic»).

Стандарт 10BASE-5

Стандарт 10Base-5 в основном соответствует экспериментальной сети Ethernet фир­мы Xerox и может считаться классическим Ethernet. Он использует в качестве среды передачи данных коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, диаметром центрального медного провода 2,17 мм и внешним диаметром около 10 мм («толстый» Ethernet).

Стандарт 10BASE-2

Стандарт 10Base-2 использует в качестве передающей среды коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89 мм и внешним диаметром около 5 мм («тонкий» Ethernet). Кабель имеет волновое сопротивление 50 Ом.

Максимальная длина сегмента без повторителей составляет 185м, сегмент должен иметь на концах согласующие терминаторы
50 Ом. Тонкий коаксиальный ка­бель дешевле толстого, из-за чего сети 10Base-2 иногда называют сетями Cheapernet (от cheaper — более дешевый). Но за дешевизну кабеля приходится расплачиваться качеством — «тонкий» коаксиал обладает худшей помехозащищенностью, худшей механической прочностью и более узкой полосой пропускания.

Стандарт 10BASE-T

Сети 10Base-T используют в качестве среды две неэкранированные витые пары (Unshielded Twisted Pair, UTP). Многопарный кабель на основе неэкранированной витой пары категории 3 (категория определяет полосу пропускания кабеля, вели­чину перекрестных наводок NEXT и некоторые другие параметры его качества) телефонные компании уже достаточно давно использовали для подключения теле­фонных аппаратов внутри зданий. Этот кабель носит также название Voice Grade, говорящее о том, что он предназначен для передачи голоса.

Точно так же для сети Ethernet, работающей на скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet) стандарт определяет три типа среды передачи:

100BASE-T4 (счетверенная витая пара);

100BASE-TX (сдвоенная витая пара);

100BASE-FX (оптоволоконный кабель).

Здесь цифра «100» означает скорость передачи 100 Мбит/с, буква «Т» означает витую пару, буква «F» — оптоволоконный кабель. Типы 100BASE-ТХ и 100BASE-FX иногда объединяют под именем
100BASE-X, а 100BASE-T4 и 100BASE-TX - под именем
100BASE-T. Технология Fast Ethernet при работе на витой паре позволяет за счет процедуры автопереговоров двум портам выбирать наиболее эффективный режим работы — скорость 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, а также полудуплексный или полнодуплексный режим.

Стандарт 100BASE-T4

Стандарт 100BASE -T4 был разработан с целью обеспечить возможность передачи данных со скоростью 100 Мбит/с по сетям 10BASE T без замены четырех кабелей UTP категории 3 новыми кабелями категории 5. Две из четырех пар настроены на полудуплексную передачу в любом направлении, но не в обоих направлениях сразу. Другие две пары настроены на симплексный режим передачи только в одном направлении.

При передаче кадров используются обе полудуплексные пары, а также симплексная, в соответствии с направлением передачи. По симплексной паре информация передается в обратном направлении, что обеспечивает контроль несущей и обнаружение коллизий 100BASE-T4 не поддерживает дуплексный режим.

Стандарт 100BASE -T2

Спецификация 100BASE -T2 была разработана в качестве альтернативы обновлению сетей с кабелями категории 3 по стандарту 100BASE-T4, 100BASE- T2, и была призвана решить две новые важные задачи:

•        обеспечить взаимосвязь между двумя витыми парами категории 3 или выше;

•        поддерживать как полудуплексный, так и дуплексный режим.

В 100BASE-T2 используется процедура передачи сигналов, отличная от предыдущих peaлизаций Ethernet для витой пары. Вместо двух симплексных каналов, образующих один дуплексный, в 100BASE-T2 используется метод двойной дуплексной немодулированной передачи кодированных символов одновременно в обоих направлениях по обеим витым парам.

Стандарт 100BASE -FX  

Стандарт 100BASE-FX был  разработан с целью обеспечения возможности передачи данных по оптоволоконному кабелю. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексном режиме (информация в каждый момент времени может передаваться только в одном направлении) (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полнодуплексном режиме (характеризует возможность одновременного приема и передачи данных) по многомодовому оптическому волокну и до 32 километров по одномодовому.

Технология Ethernet за долгие годы со времени создания претерпела некоторые изменения. В частности, приобрела в скорости.

10 Гигабит Ethernet

Новый стандарт 10 Гигабит Ethernet включает в себя семь стандартов физической среды для LAN, MAN и WAN. В настоящее время он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую ревизию стандарта IEEE 802.3.

10GBASE-CX4 — Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.

10GBASE-SR — Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров, в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое оптоволокно. Он также поддерживает расстояния до 300 метров с использованием нового многомодового оптоволокна (2000 МГц/км).

10GBASE-LX4 — использует уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому оптоволокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового оптоволокна.

10GBASE-LR и 10GBASE-ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров соответственно.

10GBASE-SW, 10GBASE-LW и 10GBASE-EW — Эти стандарты используют физический интерфейс, совместимый по скорости и формату данных с интерфейсом OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Они подобны стандартам 10GBASE-SR, 10GBASE-LR и 10GBASE-ER соответственно, так как используют те же самые типы кабелей и расстояния передачи.

10GBASE-T, IEEE 802.3an-2006 — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров.

Terabit Ethernet

О Terabit Ethernet (так упрощенно называют технологию Ethernet со скоростью передачи 1 Тб/с) мир услышал из уст создателя Ethernet Боба Меткалфа примерно год назад на конференции Optical Fiber Communication Conference and Exposition. Основным стимулом для его появления будет беспрецедентный рост трафика в Интернете, объем которого, по предсказанию футуролога Джорджа Гилдера (George Gilder), через шесть лет достигнет зетабайта (1 с 21 нулем).

Боб Меткалф: «Выражение "сеть – это компьютер" может быть справедливо только в том случае, когда сеть столь же быстра, как компьютер, или быстрее.

Боб Меткалф предположил, что технология будет разработана к 2015 г., правда, не выразив при этом какой-либо уверенности, ведь для этого придется решить немало проблем. «Чтобы реализовать Ethernet 1 Тб/с, необходимо преодолеть множество ограничений, включая 1550-нанометровые лазеры и модуляцию с частотой 15 ГГц. Для будущей сети нужны новые схемы модуляции, а также новое оптоволокно, новые лазеры, в общем, все новое, – сказал Меткалф. – Неясно также, какая сетевая архитектура потребуется для ее поддержки. Возможно, оптические сети будущего должны будут использовать волокно с вакуумной сердцевиной или углеродные волокна вместо кремниевых. Операторы должны будут внедрять больше полностью оптических устройств и оптику в свободном пространстве (безволоконную)». Однако, по его мнению, ключевой технологией, которая может обслужить дальнейший рост трафика, станет одна из разработанных в предыдущем десятилетии – DWDM.

Естественно, возникает вопрос, действительно ли сети будут нуждаться в такой пропускной способности даже в 2015 г.? Однако технологии не должны отвечать сиюминутным потребностям, иначе мы до сих пор оставались бы в каменном веке. Правда, часто необходимость становится стимулом для изобретений, но с другой стороны, исследователи могут ее формировать. С приходом технологии Terabit Ethernet у приложений появятся практически неограниченные возможности. Она откроет двери для видеоконференций в высоком разрешении, поддержит документооборот, насыщенный изображениями, в котором нуждаются многие отрасли, такие как медицина, образование и ряд других, ее будут приветствовать ученые, конструкторы и индустрия развлечений.