Accueil Facktualité Ethernet à 40: d’un croquis de serviette aux liens multi-Gigabit

Ethernet à 40: d’un croquis de serviette aux liens multi-Gigabit

Le 30 septembre 1980 est le jour où Ethernet a été commercialisé pour la première fois, soit il y a exactement quarante ans cette année. Il a été défini pour la première fois dans un brevet déposé par Xerox comme un protocole de mise en réseau à 10 Mb / s en 1975, introduit sur le marché en 1980 et ensuite normalisé en 1983 par l’IEEE comme IEEE 802.3. Au cours des trente-sept prochaines années, cette norme verra de nombreuses mises à jour et révisions.

La norme Ethernet actuelle comprend non seulement les différentes classes de vitesse allant des vitesses originales de 10 Mbit / s aux vitesses maximales actuelles de 400 Gb / s, mais également les innombrables changements apportés au protocole de base pour permettre ces débits de données toujours plus élevés, sans parler des les applications d’Ethernet telles que l’alimentation électrique et le routage du fond de panier. La fiabilité et la rentabilité d’Ethernet aboutiraient à la norme Ethernet 10BASE-T de 1990 (802.3i-1990) qui s’est progressivement retrouvée mise en œuvre sur les ordinateurs de bureau.

Avec Ethernet ces jours-ci étant aussi présent que l’éther luminifère présumé dont il a été nommé d’après, cela semble être un bon point pour regarder ce qui a rendu Ethernet si différent des autres solutions, et quels changements il a dû subir pour répondre aux exigences de un monde toujours plus interconnecté.

La nouveauté de connecter des ordinateurs

Ordinateurs IBM, connectés.

De nos jours, la plupart des ordinateurs et des gadgets informatisés ne sont guère plus que des grammages coûteux lorsqu’ils se trouvent déconnectés de l’Internet mondial. Dans les années 1980, les gens commençaient tout juste à se familiariser avec ce que l’on pouvait faire avec un soi-disant «réseau local», ou LAN. Contrairement aux années 60 et 70 des mainframes et des terminaux, un LAN impliquait de connecter des micro-ordinateurs (IBM PC, postes de travail, etc.), par exemple dans un bureau ou un laboratoire.

Au cours de cette transition de sneakernet à Ethernet, les réseaux de bureau impliqueraient bientôt des milliers de nœuds, menant au merveilleux monde des réseaux de bureau gérés de manière centralisée. Avec n’importe quel document disponible via le réseau, le monde semblait prêt pour le bureau sans papier. Bien que cela ne se soit jamais produit, la capacité de communiquer et de partager des fichiers via des réseaux (LAN et WAN) est désormais devenue un incontournable de la vie quotidienne.

Passer le jeton

Le monde détourné des configurations Token Ring.

Ce qui a changé, c’est le paysage en évolution rapide de la technologie des réseaux de produits de base. Les premiers concurrents d’Ethernet étaient une collection lâche de protocoles réseau plus petits. Cela inclut Token Ring d’IBM. Bien que de nombreux mythes se soient formés sur les faiblesses présumées d’Ethernet dans les années 1980, résumés par ce document (PDF) du Symposium SIGCOMM de 1988, Ethernet s’est finalement avéré plus que suffisant.

Les principaux points de supériorité présumée de Token Ring étaient le déterminisme au lieu de l’accès multiple d’Ethernet avec approche de détection de collision (CSMA / CD). Cela a conduit au mythe le plus persistant, selon lequel Ethernet ne pouvait pas maintenir la saturation au-delà de 37% de sa bande passante.

Pour des raisons de coût, les premières années d’Ethernet étaient dominées par des concentrateurs stupides au lieu de commutateurs plus intelligents. Cela signifiait que les adaptateurs Ethernet devaient résoudre les collisions. Et comme tous ceux qui ont utilisé des concentrateurs Ethernet le savent probablement, le signe le plus sûr d’un réseau Ethernet occupé était de jeter un coup d’œil sur la LED de «collision» sur le (s) concentrateur (s). À mesure que les commutateurs Ethernet devenaient plus abordables, les concentrateurs ont rapidement disparu. Parce que les commutateurs établissent des routes entre deux nœuds distincts au lieu de s’appuyer sur CSMA / CD pour trier les choses, cela a empêché tout le problème de collision qui faisait des hubs (et Ethernet avec lui) la cible de nombreuses blagues, et le mythe a été brisé.

Une fois qu’Ethernet a commencé à permettre l’utilisation de Cat. 3 (UTP) pour 10BASE-T et Cat. 5 (e) Câbles UTP pour les normes 100BASE-TX (et les normes associées), Ethernet est devenu la technologie de réseau dominante pour tout, des maisons et des bureaux aux applications industrielles et automobiles.

Un arbre de choix

L’utilisation accrue de la bande passante spectrale du câblage en cuivre par les normes Ethernet ultérieures.

Bien que la liste des normes répertoriées sous IEEE 802.3 puisse sembler plutôt intimidante, une liste plus abrégée pour la personne moyenne peut également être trouvée sur Wikipédia. Parmi ceux-ci, ceux que l’on a probablement rencontrés à un moment donné sont:

  • 10BASE-T (10 Mo, Cat. 3).
  • 100BASE-TX (100 Mo, Cat.5).
  • 1000BASE-T (1 Go, Cat. 5).
  • 2,5GBASE-T (2,5 Go, Cat. 5e).

Alors que les normes 5GBASE-T et 10GBASE-T sont également utilisées depuis quelques années, les versions 25 Gb et 40 Gb sont définitivement réservées aux datacenters à ce stade, avec l’exigence de Cat. 8 câbles, et ne permet que des longueurs jusqu’à 36 mètres. Les autres normes de la liste visent principalement les applications automobiles et industrielles, dont certaines conviennent avec des connexions à 100 Mbit.

Pourtant, le moment arrive lentement où un gigabit entier ne suffit plus, car certaines régions du monde ont en fait des connexions Internet qui correspondent ou dépassent ce taux. Qui savait qu’à un moment donné, un LAN gigabit pouvait devenir le goulot d’étranglement de sa connexion Internet?

ALOHA

La Xerox 9700, la première imprimante laser connectée Ethernet au monde.

En 1972, une poignée d’ingénieurs du Palo Alto Research Center (PARC) de Xerox, dont Robert «Bob» Metcalfe et David Boggs, ont été chargés de créer une technologie LAN pour permettre au poste de travail Xerox Alto de se connecter au imprimante laser, qui avait également été développée chez Xerox.

Cette nouvelle technologie de réseau devrait permettre à des centaines d’ordinateurs individuels de se connecter simultanément et de fournir des données à l’imprimante assez rapidement. Au cours du processus de conception, Metcalfe a utilisé son expérience avec ALOHAnet, un réseau de données par paquets sans fil développé à l’Université d’Hawaï.

Premier croquis Ethernet de Metcalfe.

Le concept principal d’ALOHAnet était l’utilisation d’un support partagé pour les transmissions client. Afin d’accomplir ceci, un protocole a été implémenté qui pourrait être résumé comme «écouter avant envoyer», qui deviendrait connu comme «accès multiple de détection de porteuse» (CSMA). Cela ne ferait pas qu’inspirer Ethernet, mais aussi le WiFi et de nombreuses autres technologies. Dans le cas d’Ethernet, le CSMA / CD susmentionné faisait partie intégrante des premières normes Ethernet.

Le câblage coaxial a été utilisé pour le support commun, ce qui a nécessité l’utilisation des terminateurs chéris à la fin de chaque câble. L’ajout de nœuds supplémentaires nécessitait l’utilisation de robinets, permettant au connecteur BNC sur la carte d’interface réseau Ethernet d’être connecté au bus. Cette première version d’Ethernet est également appelée ‘thicknet’ (10BASE5) en raison des câbles coaxiaux plutôt lourds de 9,5 mm d’épaisseur utilisés. Une deuxième version (10BASE2) utilisait des câbles coaxiaux beaucoup plus fins (RG-58A / U) et était donc affectueusement appelée «réseau mince».

La meilleure intrigue

N’oubliez pas de terminer votre bus.

En fin de compte, c’est l’utilisation de câbles à paires torsadées non blindées qui a rendu Ethernet plus attrayant que Token Ring. Avec des cartes d’interface moins chères, il est devenu une évidence pour les personnes qui voulaient un réseau local à la maison ou au bureau.

Comme quiconque a déjà installé ou géré un réseau 10BASE5 ou 10BASE2 le sait probablement, les interférences sur le bus ou les problèmes avec un terminateur tap ou AWOL peuvent vraiment gâcher une journée. Ce n’est pas une bonne occasion de savoir où le jeton est déposé sur le réseau Token Ring, remarquez. Bien que la partie «éther» du support commun d’Ethernet ait longtemps été remplacée par des réseaux de commutateurs, je suis sûr que de nombreux professionnels de l’informatique sont beaucoup plus satisfaits de l’architecture en étoile.

C’est ainsi que nous venons des îles ensoleillées d’Hawaï à la technologie qui alimente nos réseaux locaux et nos centres de données. Peut-être que quelque chose d’autre serait venu pour faire ce que fait Ethernet aujourd’hui, mais personnellement, je suis assez content de la façon dont les choses se sont déroulées. Je me souviens du premier LAN qui a été mis en place chez moi à la fin des années 90 quand j’étais enfant, d’abord pour permettre à mon jeune frère et moi de partager des fichiers (c’est-à-dire des jeux LAN), puis plus tard pour partager la connexion Internet par câble. Cela m’a permis de me familiariser avec ce monde d’IPX / SPX, de TCP / IP et bien d’autres choses liées au réseau, en plus des joies des soirées LAN et d’être l’administrateur système de toute la famille.

Joyeux anniversaire, Ethernet. Voici encore quarante années innovantes et révolutionnaires.

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