Ethernet

Con il termine Ethernet, si definiscono delle tecnologie specifiche per la realizzazione di reti LAN, sia fisiche che strutturali. Nasce nei primi anni 70, nei laboratori della Xerox ed è la principale tecnologia di scambio dati tra dispositivi.

A livello tecnico potrebbe non essere la migliore, ma ha avuto un enorme successo in quanto è affidabile e soprattutto economica. Il suo utilizzo pratico risale agli anni 80, quando venne realizzato lo standard 2.0 insieme alla multinazionale Intel. Una volta riconosciute le sue enormi potenzialità, venne realizzato un ente sopra le parti, che ha preso il nome di Institute of Electrical and Electronics Engineers (iEEE). In questo modo, tutte le aziende del mondo poterono adattare le loro apparecchiature ad uno standard unificato. Il MAC address indicato nei dispositivi, altro non è che l'indirizzo Ethernet.

Il principio di funzionamento di una rete Ethernet è che non esiste un dispositivo che faccia da master, ma ogni host è in grado di ricevere tutto quanto passa dal cavo coassiale, e solamente uno alla volta può trasmettere le informazioni. Esiste una particolare versione che permette l'invio multiplo di dati, ma è poco utilizzata, causa l'alto costo dell'hardware. Ogni messaggio che circola sulla rete Ethernet prende il nome di frame, ovvero trama, in quanto è composto da una sequenza di bit. Questo messaggio contiene al suo interno l'indirizzo di destinazione. Ogni host riceve questo messaggio e confronta questo indirizzo con il proprio, e quando corrispondono, lo riceve e utilizza. Qualunque sia la conformazione della rete, e la sua effettiva velocità di scambio dati, segue questa semplice e basilare regola. Lo standard attuale delle reti Ethernet prevede l'uso di cavi a 8 fili twisted a coppie e terminati solitamente con connettori di tipo RJ45. Per collegare gli host tramite dispositivi come router o switch, servono dei cavi diritti; se il collegamento avviene in maniera diretta tra due host, il cavo deve essere di tipo cross o incrociato.

Lo standard Ethernet non è immune da errori o collisioni di dati, e quando la rete si satura in maniera parziale o totale, si parla di Ethernet meltdown, ovvero di liquefazione della rete. Esiste una versione migliorata, denominata Fast Ethernet o Ethernet veloce, che permette uno scambio dati teorico pari a 100 Mb/s, invece dei classici 10 Mb/s. Una scheda Fast può quasi sempre adattarsi a una rete normale, ma non viceversa. Alcuni dispositivi che necessitano di poca corrente per funzionare, ricevono l'alimentazione direttamente dal cavo Ethernet. Questo standard si chiama Power over Ethernet.

Per capire meglio il concetto di funzionamento dello standard Ethernet, si può cercare di spiegare da cosa è formato un pacchetto dati o frame, rimasto invariato nel corso degli anni. La prima parte si chiama preambolo ed è formata da 7 Byte (10101010) con il compito di attivare l'unità ricevente e sincronizzare i due apparati. La seconda parte è un singolo Byte 10101011, simile ai precedenti ma terminante con due bit a 1 e indica che il preambolo è terminato e iniziano i dati importanti. La terza parte contiene l'indirizzo di destinazione pari a 6 Byte. Se corrisponde con il dispositivo ricevente, la ricezione continua, altrimenti viene interrotta. La quarta parte contiene l'indirizzo del dispositivo di origine e sono altri 6 Byte. La quinta parte indica il tipo di standard Ethernet utilizzato o la lunghezza del dato inviato. La sesta parte sono i dati veri e propri, e possono variare da 46 a 1500 byte. Quando i dati sono maggiori, vengono scomposti in più pacchetti. L'ultima parte sono 4 Byte di controllo o checksum, simile all'ultima lettera del codice fiscale, per fare un paragone non informatico.