Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> ระบบเครือข่าย >> ระบบเครือข่าย

Ethernet เร็วแค่ไหน? จาก 10 Mbps ถึง 100 Gbps

รุ่นทดลองแรกของ Ethernet แบบสาย (wired networking) รันที่ความเร็วการเชื่อมต่อ 2.94 Mbps ในปี 1973 จนกระทั่ง Ethernet กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมในปี 1982 ความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 10 Mbps เนื่องจากการปรับปรุงเทคโนโลยี Ethernet รักษาความเร็วเดียวกันนี้ไว้ มากกว่า 10 ปี รูปแบบต่างๆ ของมาตรฐานถูกตั้งชื่อขึ้นต้นด้วยตัวเลข 10 รวมถึง 10-Base2 และ 10-BaseT

Fast Ethernet

เทคโนโลยีที่เรียกว่า Fast Ethernet ถูกนำเสนอในช่วงกลางทศวรรษ 1990 มันได้ชื่อนั้นเพราะ มาตรฐาน Fast Ethernet รองรับอัตราข้อมูลสูงสุด 100 Mbps เร็วกว่า Ethernet แบบดั้งเดิม 10 เท่า ชื่อทั่วไปอื่นๆ สำหรับมาตรฐานนี้รวมถึง 100-BaseT2 และ 100-BaseTX

Fast Ethernet ถูกปรับใช้กว้างขวางเมื่อความต้องการประสิทธิภาพ LAN ที่สูงขึ้น กลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับมหาวิทยาลัยและธุรกิจ องค์ประกอบสำคัญของความสำเร็จคือความสามารถในคอยืนร่วมกับการติดตั้งเครือข่ายที่มีอยู่ ตัวแปลงเครือข่ายหลักของยุคนั้น สร้างขึ้นเพื่อรองรับทั้ง Ethernet แบบดั้งเดิมและ Fast Ethernet ตัวแปลง 10/100 นี้ ตรวจจับความเร็วสายอัตโนมัติและปรับอัตราข้อมูลการเชื่อมต่อตามนั้น

ความเร็ว Gigabit Ethernet

เช่นเดียวกับที่ Fast Ethernet ปรับปรุงจาก Ethernet แบบดั้งเดิม Gigabit Ethernet ปรับปรุงจาก Fast Ethernet เสนออัตราสูงสุด 1000 Mbps แม้รุ่น 1000-BaseX และ 1000-BaseT จะสร้างขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ใช้เวลาหลายปีก่อนที่ Gigabit Ethernet จะได้รับการนำไปใช้กว้างขวาง เนื่องจาก ต้นทุนที่สูงกว่า

10 Gigabit Ethernet ทำงานที่ 10,000 Mbps รุ่นมาตรฐานรวมถึง 10G-BaseT ผลิตตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 2000 การเชื่อมต่อสายที่ความเร็วนี้ มีต้นทุนที่คุ้มค่า (cost-effective) เฉพาะในสภาพแวดล้อมเฉพาะทาง เช่น คอมพิวติ้งประสิทธิภาพสูง (high-performance computing) และศูนย์ข้อมูล (data centers)

40 Gigabit Ethernet และ 100 Gigabit Ethernet อยู่ระหว่างการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาหลายปี การใช้งานเริ่มต้นหลักคือศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ 100 Gigabit Ethernet กำลังแทนที่ 10 Gigabit Ethernet ในที่ทำงานและบ้านแล้ว

ความเร็วสูงสุดของ Ethernet เทียบกับความเร็วจริง

อัตราความเร็วของ Ethernet ถูกวิพากษ์วิจารณ์มาว่า ไม่สามารถบรรลุได้ในการใช้งานจริง (real-world usage) คล้ายกับอัตราประหยัดน้ำมันของรถยนต์ อัตราความเร็วการเชื่อมต่อเครือข่าย คำนวณภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด (ideal conditions) ที่อาจไม่แสดงถึงสภาพแวดล้อมการทำงานปกติ ไม่สามารถเกินอัตราความเร็วนี้ได้ เพราะเป็นค่าสูงสุด

ไม่มีเปอร์เซ็นต์หรือสูตรเฉพาะ** ที่สามารถนำไปใช้กับอัตราความเร็วสูงสุด เพื่อคำนวณว่าการเชื่อมต่อ Ethernet จะทำงานในทางปฏิบัติอย่างไร ประสิทธิภาพจริง ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงแรงรบกวนสาย (line interference) หรือการชน (collisions) ที่ทำให้แอปพลิเคชันต้องส่งข้อความซ้ำ

เนื่องจาก โปรโตคอลเครือข่ายใช้ความจุเครือข่ายบางส่วน เพื่อรองรับส่วนหัวโปรโตคอล (protocol headers) แอปพลิเคชันไม่สามารถได้ 100% แค่สำหรับตัวเอง มันยังยากกว่าสำหรับแอปพลิเคชันที่จะเติมข้อมูลให้เต็มการเชื่อมต่อ 1000 Gbps (หมายถึง 1 Gbps) มากกว่าการเติมการเชื่อมต่อ 100 Mbps อย่างไรก็ตาม ด้วยแอปพลิเคชันและรูปแบบการสื่อสารที่เหมาะสม อัตราข้อมูลจริงสามารถถึงเกิน 90% ของค่าสูงสุดทางทฤษฎี ในช่วงการใช้งานสูงสุด (peak usage) ได้