Standardy komunikacji przewodowej
Ethernet to rodzina technologii sieci komputerowych dla przewodowych mediów transmisyjnych, która powszechnie jest wykorzystywana w sieciach LAN, MAN i WAN. Technologia Ethernetu została znormalizowana i pracuje pod standardem IEEE 802.3. Pierwsze dwie warstwy w modelu OSI: warstwa fizyczna i warstwa łącza danych definiują cały Ethernet.
Wybrane standardy Ethernetu:
● Ethernet 10BASE-T: Przepustowość do 10 Mb/s z wykorzystaniem kabli miedzianych do 100 metrów transmisji.
● Ethernet 100BASE-TX: Przepustowość do 100 Mb/s z wykorzystaniem kabli miedzianych do 100 metrów transmisji.
● Ethernet 1000BASE-T: Przepustowość do 1 Gb/s z wykorzystaniem kabli miedzianych do 100 metrów transmisji.
● Ethernet 10GBASE-T: Przepustowość do 10 Gb/s z wykorzystaniem kabli miedzianych do 100 metrów transmisji.
● Ethernet 25GBASE-T: Przepustowość do 25 Gb/s z wykorzystaniem kabli miedzianych do 100 metrów transmisji.
● Ethernet 100BASE-FX: Przepustowość do 100 Mb/s z wykorzystaniem światłowodu wielomodowego do 2 km transmisji.
● Ethernet 1000BASE-SX: Przepustowość do 1 Gb/s z wykorzystaniem światłowodu wielomodowego do 550 metrów transmisji.
● Ethernet 1000BASE-LX: Przepustowość do 1 Gb/s z wykorzystaniem światłowodu jednomodowego do 10 km transmisji.
● Ethernet 10GBASE-ER: Przepustowość do 10 Gb/s z wykorzystaniem światłowodu jednomodowego do 40 km transmisji.
Uwaga: Typowo wszystkie kategorie skrętek mają maksymalną długość transmisji do 100 metrów. W przypadku światłowodu wielkość ta może być większa lub mniejsza w zależności od użytego włókna.
Jak rozpoznawać standardy Ethernetu?
● Wszędzie tam, gdzie znajduje się litera T (Twisted), będziemy mieć do czynienia z kablami miedzianymi.
● Wszędzie tam, gdzie znajduje się litera L (Long) lub E (Extended) będziemy mieć do czynienia z jednomodowymi kablami światłowodowymi.
● Wszędzie tam, gdzie znajduje się litera S (Short) lub F (Fiber) będziemy mieć do czynienia z wielomodowymi kablami światłowodowymi.
Starsze standardy komunikacji przewodowej, które zostały wyparte przez Ethernet i inne nowsze technologie:
● FDDI: Stosowane w sieciach LAN wykorzystujących światłowody, zastąpione przez FastEthernet i GigabitEthernet.
● CDDI: Stosowane w sieciach LAN wykorzystujących kable miedziane, zastąpione przez FastEthernet i GigabitEthernet.
● ATM: Stosowane w sieciach MAN i WAN do przesyłania pakietów zwanych komórkami przez łącza wirtualne.
DSL to rodzina technologii używana do przesyłania danych cyfrowych przez linie telefoniczne. Usługa DSL może być dostarczana jednocześnie z sygnałami telefonicznymi na tej samej linii, ponieważ DSL używa wyższych częstotliwości. Technologia DSL znajduje zastosowanie podczas dostarczania Internetu. Filtr DSL znajdujący się na każdym gniazdku u klienta oddziela sygnał telefoniczny od sygnału DSL.
Rodzaje technologii DSL:
● ADSL: Asymetryczne DSL, co oznacza, że przepustowość podczas pobierania jest większa niż podczas wysyłania.
● SDSL: Symetryczne DSL, co oznacza, że przepustowość podczas pobierania i wysyłania jest taka sama.
Standardy komunikacji bezprzewodowej
Wi-Fi (WLAN) to rodzina technologii sieci komputerowych dla bezprzewodowych mediów transmisyjnych, która jest powszechnie wykorzystywana w sieciach LAN. W niektórych przypadkach może być wykorzystywana w sieciach MAN, ale nie znajduje zastosowania w sieciach WAN. Technologia Wi-Fi została znormalizowana i pracuje pod standardem IEEE 802.11. Wi-Fi jest w stanie współpracować z Ethernetem i pozwalać na jednoczesne połączenia przewodowe i bezprzewodowe w sieci LAN, które się ze sobą komunikują.
Wi-Fi wykorzystuje jedno z dwóch dostępnych pasm radiowych dla swojego standardu: 2.4 GHz lub 5 GHz. Pasma radiowe działają w oparciu o kanały, które mogą być używane przez wiele sieci. Przykładowo jeśli używamy sieci Wi-Fi i nasz sąsiad też, to jego sieć może używać naszych kanałów i odwrotnie, co zmniejsza przepustowość. Routery lub punkty dostępowe zwykle starają się wybierać najmniej obciążony kanał.
Wi-Fi jest w stanie pracować tylko w pół-dupleksie, czyli maksymalnie jedno urządzenie na raz może wysyłać lub odbierać dane. Im więcej pracujących urządzeń, tym mniejsza przepustowość. Ponadto jeśli na ścieżce transmisyjnej znajdują się fizyczne przeszkody, takie jak grube betonowe ściany czy zakłócenia elektromagnetyczne, może spowodować to obniżenie wydajności.
Wi-Fi w przeciwieństwie do Ethernetu nie wykorzystuje przewodów, dlatego istnieje większe ryzyko związane z nieautoryzowanym dostępem i innymi rodzajami ataków. Właśnie dlatego stosuje się różne rodzaje zabezpieczeń, które są standardami szyfrowania w sieciach bezprzewodowych:
● WEP: Najstarszy standard zabezpieczeń, który uważany jest za przestarzały i łatwy do złamania.
● WPA: Wprowadzony jako poprawka do WEP, jest lepszy, ale nadal posiada pewne słabości.
● WPA2: Znacznie bezpieczniejszy i powszechnie stosowany, wykorzystuje szyfrowanie AES.
● WPA3: Najnowszy standard zabezpieczeń, który zapewnia lepsze zabezpieczenia niż WPA2.
Wybrane standardy Wi-Fi:
● IEEE 802.11a: Działa na paśmie 5 GHz z maksymalną przepustowością 54 Mb/s.
● IEEE 802.11b: Działa na paśmie 2.4 GHz z maksymalną przepustowością 11 Mb/s.
● IEEE 802.11g: Działa na paśmie 2.4 GHz z maksymalną przepustowością 54 Mb/s.
● IEEE 802.11n: Działa na paśmie 2.4 GHz i 5 GHz z maksymalną przepustowością 600 Mb/s.
● IEEE 802.11ac: Działa na paśmie 2.4 GHz i 5 GHz z maksymalną przepustowością kilku Gb/s.
Jak działa technologia MIMO?
MIMO pozwala na jednoczesne przesyłanie i odbieranie wielu strumieni danych między routerem lub punktem dostępowym, a urządzeniem końcowym. Dzięki MIMO zwiększa się przepustowość sieci i poprawia się jej wydajność. Routery lub punkty dostępowe posiadające wiele anten wykorzystują MIMO. Każda antena może wysyłać i odbierać niezależnie od innych, dzięki temu Wi-Fi może przybliżyć się do pełnego dupleksu.
Jakie są różnice pomiędzy pasmem 2.4 GHz i 5 GHz?
Pasmo 5 GHz oferuje większą przepustowość i mniej zakłóceń ze względu na mniejsze natężenie urządzeń pracujących w tym paśmie. Jednak ma również krótszy zasięg w porównaniu z pasmem 2,4 GHz, które lepiej radzi sobie z fizycznymi przeszkodami. Obecne sieci Wi-Fi zwykle oferują utworzenie dwóch sieci pracujących w paśmie 2.4 GHz i 5 GHz.