Типы подключение к интернету

Кабельное подключение

Витая пара и оптический кабель

Это самый популярный тип подключения. К вам в квартиру или офис проводится кабель, по которому поступает сигнал интернета. Применяют два варианта соединения: витая пара и оптический кабель.

В первом случае от поставщика услуг к дому или распределительной коробке проводится оптоволоконный кабель с высокой пропускной способностью, а в саму квартиру заводится витая пара, являющая собой медный провод со специальным способом обжатым концом, который втыкается в компьютер или роутер. Скорость подключения в этом случае чаще всего не превышает 100 Мбит/с.

Во втором случае в жилище заводится оптический кабель, подсоединяемый в распределительное устройство. Среди его преимуществ выделяют гораздо большую скорость, вплоть до 1 Гбит/сек. По этому кабелю можно одновременно получать услуги интернета, телефона и телевидения — то есть один кабель вместо трёх. Кабельное подключение имеет два варианта организации сети: локальная и виртуальная.

Локальная сеть

Суть локальной сети заключается в том, что провайдер присваивает вам отдельный IP-адрес. Все компьютеры, по большому счёту, являют собой большую сеть, имеющую выход в интернет через поставщика. Бывает доступ с динамическим и статическим IP.

Динамический IP

Для вас это самый простой тип связи. Все установки при каждом соединении присваиваются провайдером, и вам не нужно ничего дополнительно настраивать. Вы просто втыкаете кабель в компьютер либо в роутер — и начинаете пользоваться интернетом.

Статический IP

При этом типе пользователю нужно ввести в установки сетевой карты или роутера параметры, которые выдаёт провайдер и которые являются неизменными при каждом сеансе связи. Это довольно удобно для онлайн-сервисов, запрашивающих у вас постоянный IP-адрес. Узнать тип подключения можно в техподдержке провайдера, на сайте поставщика услуг или в договоре. При пользовании роутером большинство моделей могут определить тип подключения автоматически.

Виртуальная сеть VPN

VPN расшифровывается как «виртуальная частная сеть». Эта технология зашифровывает обмен данными между компьютером абонента и сервером провайдера, значительно повышая безопасность.

PPPoE

Наиболее популярный тип подключения по VPN. Для пользования вам нужно узнать лишь логин и пароль. Операционная система Windows рассматривает это соединение как высокоскоростное подключение с набором номера.

L2TP/PPTP

Менее популярные виды подключения по VPN. Кроме логина и пароля, нужно узнать адрес сервера, предоставляемый оператором связи. Разница между ними — лишь в методе шифрования, который выбирается в дополнительных настройках соединения. Самый известный провайдер, работающий с этим стандартом — Билайн.

Комбинированное подключение

Объединяет в себе несколько видов подключения для доступа в интернет и к ресурсам провайдера. VPN применяется как главный тип подключения, динамический или статический IP — как дополнительный. Разница между ними — в ручном введении локального адреса либо автоматического его определения. Такое подключение считается самым сложным, поэтому используется редко. Можно узнать параметры у техподдержки конкретного поставщика услуг.

Скорость Wi-Fi и Ethernet

Когда Wi-Fi был впервые предложен потребителям, то представлена была версия 802.11 G, ограничивающая теоретическую скорость обмена данными на уровне 54 Мбит/с. На практике реальная скорость всегда заметно отличается, и не в лучшую сторону.

Этой скорости было достаточно для мобильных устройств, но это было заметно меньше предлагаемых Ethernet 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с, которые к тому же были гарантированны.

Последний стандарт Wi-Fi 802.11 АС предлагает теоретическую скорость передачи данных на уровне 3200 Мбит/с, на практике показывающий в 2 раза меньший результат.

Эта скорость превышает скорость домашнего Ethernet даже с некоторым запасом. Если у вашего роутера и компьютера есть аппаратная поддержка этого стандарта (а она должна быть и там и там), то узким местом станет как раз Ethernet, а не Wi-Fi.

Это сводит на нет преимущество Ethernet в скорости.

Итак, когда нужно выбирать Ethernet вместо Wi-Fi?

Для ежедневного использования, правильно настроенный беспроводной маршрутизатор обеспечит практически такую же скорость, что и Ethernet. Вы даже можете протестировать всё самостоятельно. Откройте speedtest.net и сравните скорость Wi-Fi со скоростью Ethernet (убедитесь, что отключили Wi-Fi во время проверки Ethernet).

Как сделать правильный выбор

Если вы серьёзно относитесь к играм, и ваша консоль или ПК не выдаёт стабильно быстрого соединения, обратите внимание на проводное подключение. Вы можете воспользоваться адаптером Powerline, чтобы избежать прокладки многочисленных кабелей по дому, однако, они обычно работают на более низких скоростях, чем указано в характеристиках

Аналогичным образом, если вы загружаете или скачиваете большие файлы или в вашем доме очень много устройств, проводное подключение подойдёт лучше, чем Wi-Fi.

И, конечно, вам не обязательно выбирать что-то одно. В беспроводных маршрутизаторах есть порты Ethernet, так что вы можете принимать это решение для каждого устройства отдельно.

EtherCAT

Разработанный Beckhoff Automation, EtherCAT использует метод суммирования и метод Open Software / Modified Ethernet.

При использовании метода суммирования кадра все узлы отправляют одну телеграмму, которая перемещается от узла к узлу вдоль кольца, собирая ответ узлов по пути. Этот метод отличается тем, что телеграмма, которую также можно назвать фреймом, сегментируется и проходит через все узлы. Каждый узел читает данные, адресованные ему, и вставляет ответ на телеграмму (аппаратно). На подчиненном конце процесса используются специализированная интегральная схема (ASIC) или программируемая вентильная матрица (FPGA).

Этот подход может иметь дополнительные затраты. Хотя EtherCAT использует Open Software / Modified Ethernet, EtherCAT Technology Group можно назвать гибридом между ассоциацией и частным партнерством. Несмотря на это, EtherCAT обычно хорошо работает с другими производителями. Нужно просто быть уверенным в наличии поддерживаемых драйверов.

Насколько дешевле Ethernet-предложение

Скорость и качество соединения связаны не только с пропускной способностью. Задержка также является большим фактором. В этом случае задержка представляет количество времени, которое требуется для трафика, чтобы перейти от устройства к месту назначения. Мы часто говорим о задержке как о «пинге» в сетевых и онлайн-играх.

Если Вам важно снизить задержку, насколько это возможно, например, если вы играете в онлайн-игры и требуется быстрая реакция, – вам лучше использовать проводное Ethernet-соединение. С другой стороны, если вы просто смотрите потоковое видео, прослушиваете музыку или серфите в интернете, задержка не будет иметь большого значения для вас

С другой стороны, если вы просто смотрите потоковое видео, прослушиваете музыку или серфите в интернете, задержка не будет иметь большого значения для вас.

Вы можете протестировать задержку, запустив команду ping на своём терминале или в командной строке. Пропингуйте IP-адрес вашего маршрутизатора – при подключении через Wi-Fi и при подключении через Ethernet. Сравните результаты, чтобы узнать, какую задержку добавляет Wi-Fi.

В целом, Wi-Fi имеет немного большие задержки, когда сигналы перемещаются между устройством Wi-Fi и вашим беспроводным маршрутизатором. Благодаря проводному Ethernet-соединению задержки значительно снижаются.

IP-адрес.

Поставщики интернет-услуг предоставляют своим клиентам адреса для доступа в Интернет, которые называются адресами протокола IP или IP-адресами. IP-адрес однозначно идентифицирует пользователя в Интернете, позволяя ему получать различного рода информацию. Сейчас используются две версии адресации в Интернете: протокол IPv4 и протокол IPv6.

До 2000 года преобладающей версией является версия IPv4. В этой версии протокола IP каждому узлу сети выделяется числовой адрес в виде XXX.YYY.ZZZ.AAA, где каждая группа букв представляет трехзначное число в десятичном формате (или 8-битовое в двоичном). Этот формат называется десятичным представлением с разделительными точками (dotted decimal notation), а сама группа — октетом. Десятичные числа каждого октета получаются из двоичных чисел, с которыми работает аппаратное обеспечение. Например, сетевому адресу 10000111. 10001011. 01001001. 00110110 в двоичном формате соответствует адрес 135. 139. 073. 054 в десятичном формате.

IP-адрес состоит из адреса сети и адреса узла. Адрес сети идентифицирует всю сеть, а адрес узла — отдельный узел в этой сети: маршрутизатор, сервер или рабочую станцию. Локальные сети разбиваются на 3 класса: A, B, C. Принадлежность сети к определенному классу определяется сетевой частью IP-адреса.

• Адреса сетей А зарезервированы для крупных сетей. Для сетевой части адреса применяются первые 8 битов (слева), а для адреса узла — последние 24 бита IP-адреса. Первый (старший) бит первого октета сетевого адреса равен 0, а за ним следует любая комбинация остальных 7 битов. Соответственно, IP-адреса класса А занимают диапазон 001.х.х.х — 126.х.х.х, что позволяет адресацию 126 отдельных сетей, в каждой из которых будет около 17 млн. узлов.

Диапазон адресов 1 27.х.х.х зарезервирован для тестирования сетевых систем. Некоторые из этих адресов принадлежат правительству США для тестирования опорной сети Интернета. Адрес 127.0.0.1 зарезервирован для тестирования шины локальной системы.

• Адреса класса В назначаются сетям среднего размера. Значение первых двух октетов лежит в числовом диапазоне 128.x.x.x — 191.254.0.0. Это позволяет адресовать до 16384 разных сетей, каждая из них может иметь 65 534 узлов.

• Адреса класса С применяются для сетей, где количество узлов сравнительно невелико. Сетевая часть адреса указывается первыми тремя октетами, а адрес сети — последним. Значение первых трех октетов, определяющих сетевой адрес, может быть в диапазоне 192.x.x.x — 223.254.254.0. Таким образом, адреса класса С позволяют адресацию приблизительно 2 млн. сетей, каждая из них может иметь до 254 узлов.

Версия IPv6 протокола IP была разработана с целью решения ожидаемой проблемы нехватки адресов, поддерживаемых версией IPv4. Адреса назначения и источника в IPv6 имеют длину 128 бит или 16 байт, что позволяет поддерживать громадное количество IP-адресов. Протокол IPv6 также предусматривает проверку подлинности отправителя пакета, а также шифрование содержимого пакета. Поддержка протокола IPv6 встроена в Windows 7 и во многие дистрибутивы Linux; и в последние годы этот протокол применяется все чаще. Протокол IPv6 обеспечивает поддержку мобильных телефонов, бортовых компьютеров автомобилей и широкий круг других подключенных к Интернету персональных устройств.

Адреса IPv6 записываются в виде восьми групп четырехзначных шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточием: 2001: 0db8: 00a7: 0051: 4dc1: 635b: 0000: 2ffe. Нулевые группы могут представляться двойным двоеточием. Но адрес не может содержать больше двух последовательных двоеточий. Для удобства ведущие нули могут опускаться. При использовании в качестве URL-адреса IPv6-адрес необходимо заключать в квадратные скобки — http://.

История

Адаптер Ethernet параллельного порта Accton Etherpocket-SP (около 1990 г.). Поддерживает как коаксиальный ( 10BASE2 ), так и витую пару ( 10BASE-T ) кабели. Питание поступает от сквозного кабеля порта PS / 2 .

Ethernet был разработан в Xerox PARC между 1973 и 1974 годами. Он был вдохновлен ALOHAnet , который Роберт Меткалф изучил в рамках своей докторской диссертации. Идея была впервые задокументирована в записке, которую Меткалф написал 22 мая 1973 года, где он назвал ее в честь светоносного эфира, который, как предполагалось, существует как «вездесущая, полностью пассивная среда для распространения электромагнитных волн». В 1975 году Xerox подала заявку на патент, в которой в качестве изобретателей были указаны Меткалф, Дэвид Боггс , Чак Такер и Батлер Лэмпсон . В 1976 году, после развертывания системы в PARC, Меткалф и Боггс опубликовали основополагающую статью. Йоген Далал , Рон Крейн , Боб Гарнер и Рой Огус способствовали переходу с исходного протокола 2,94 Мбит / с на протокол 10 Мбит / с, который был выпущен на рынок в 1980 году.

Меткалф покинул Xerox в июне 1979 года и основал 3Com . Он убедил Digital Equipment Corporation (DEC), Intel и Xerox работать вместе над продвижением Ethernet в качестве стандарта. В рамках этого процесса Xerox согласилась отказаться от своего товарного знака «Ethernet». Первый стандарт был опубликован 30 сентября 1980 г. как «Ethernet, локальная сеть. Уровень канала передачи данных и спецификации физического уровня». Этот так называемый стандарт DIX (Digital Intel Xerox) определил Ethernet 10 Мбит / с с 48-битными адресами назначения и источника и глобальным 16-битным полем Ethertype . Версия 2 была опубликована в ноябре 1982 года и определяет то, что стало известно как Ethernet II . В то же время продолжались формальные результатом которых стала публикация стандарта IEEE 802.3 23 июня 1983 года.

Первоначально Ethernet конкурировал с Token Ring и другими проприетарными протоколами . Ethernet смогла адаптироваться к потребностям рынка и с 10BASE2 перейти на недорогой тонкий коаксиальный кабель, а с 1990 года — на теперь уже повсеместную витую пару с 10BASE-T. К концу 1980-х годов Ethernet явно был доминирующей сетевой технологией. В процессе 3Com превратилась в крупную компанию. 3Com поставлялась первые 10 Мбит / с Ethernet 3C100 NIC в марте 1981 года, и в этом году начал продавать адаптеры для PDP-11s и VAXes , а также Multibus -На Intel и Sun Microsystems компьютеров. За этим вскоре последовал адаптер Unibus to Ethernet от DEC , который DEC продала и использовала для внутренних целей для создания собственной корпоративной сети, которая к 1986 году достигла более 10 000 узлов, что сделало ее одной из крупнейших компьютерных сетей в мире на тот момент. Карта адаптера Ethernet для IBM PC была выпущена в 1982 году, а к 1985 году 3Com продала 100000 экземпляров. В 1980-х годах собственный продукт IBM PC Network конкурировал с Ethernet за ПК, а в течение 1980-х годов оборудование LAN, как правило, не было распространено на ПК. Однако в середине-конце 1980-х годов компьютерные сети стали популярными в офисах и школах для совместного использования принтеров и файловых серверов, и среди множества различных конкурирующих технологий локальных сетей того десятилетия Ethernet был одним из самых популярных. Некоторое время производились адаптеры Ethernet на базе параллельного порта с драйверами для DOS и Windows. К началу 1990-х годов Ethernet стал настолько распространенным, что порты Ethernet начали появляться на некоторых ПК и большинстве рабочих станций . Этот процесс был значительно ускорен с появлением 10BASE-T и его относительно небольшого модульного разъема , после чего порты Ethernet появились даже на материнских платах младшего класса.

С тех пор технология Ethernet развивалась, чтобы соответствовать новой полосе пропускания и требованиям рынка. Помимо компьютеров, теперь Ethernet используется для соединения бытовых и других персональных устройств . Как Industrial Ethernet он используется в промышленных приложениях и быстро заменяет устаревшие системы передачи данных в мировых телекоммуникационных сетях. К 2010 году рынок оборудования Ethernet составлял более 16 миллиардов долларов в год.

Семейство технологий Ethernet.

Как в самом начале не привести максимально “стандартное” и распространенное определение… Вот оно: Ethernet – семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами для компьютерных и промышленных сетей. А теперь уже переходим непосредственно к сути.

В сетевой модели OSI (про нее скоро тоже будет статья, а здесь появится ссылка на нее) Ethernet отвечает за 2 самых низких уровня – физический и канальный. Собственно, физический уровень определяет метод, который используется для непосредственной передачи двоичных данных. Канальный же, в свою очередь, обеспечивает упаковку полученных с физического уровня данных в структурированные кадры, а также контролирует их целостность и безошибочность.

1.6 Кратко о технологии Ethernet

Концентраторы не выполняют сетевые функции, такие как направление данных на основе адресов.

Концентраторы и повторители являются посредническими устройствами, которые расширяют расстояния, которого могут достигать кабели Ethernet. Поскольку концентраторы работают на Физическом уровне, имея дело только с сигналами на носителях, коллизии могут произойти между устройствами, которые они соединяют и внутри концентраторов непосредственно.

Более того, использование концентраторов, чтобы обеспечить доступ к сети большему количеству пользователей, уменьшает производительность для каждого пользователя, потому что фиксированная емкость носителей должна быть совместно использована все большим количеством устройств.

Соединенные устройства, которые получают доступ к общим носителям через концентратор или серию непосредственно соединенных концентраторов, составляют то, что известно как домен коллизий. Домен коллизий также называют сегментом сети. Поэтому концентраторы и повторители имеют эффект увеличения размера домена коллизий.

Как показано на рисунке, соединение концентраторов формирует физическую топологию, называемую расширенной звездой.

Расширенная звезда может создать значительно расширенный домен коллизий.

Увеличивающееся число коллизий уменьшает эффективность сети и производительность, пока коллизии не станут помехой для пользователя.

Хотя CSMA/CD является системой управления коллизиями фреймов, она была разработана, чтобы управлять коллизиями только для ограниченного количества устройств и в сетях с небольшими нагрузками. Поэтому, требуются другие механизмы, когда большое количество пользователей требуют доступа и когда необходимо более активное использование сети.

Мы увидим, что использование коммутаторов вместо концентраторов может облегчить эту проблему.

http://standards.ieee.org/getieee802/802.3.html

Далее: Вычисление и Присвоение Адресов — с VLSM

Таблицы коммутации

В простом виде таблица коммутации (ТК) состоит из 2-х столбцов. Столбец №1 это порт коммутатора, а 2-ой это МАК-адрес ПК, который подключен к данному порту.

В действительности, таблица выглядит намного сложнее, но чтобы понять принцип действия коммутатора, хватит этих 2-х полей. 

Алгоритм обратного обучения

Чтобы узнать, как коммутатор узнает mac адреса компьютеров, которые подключены к его портам, применяется алгоритм обратного обучения.

Например, есть коммутатор, у него 8 портов. Его только что включили и не знает ничего про ПК, подключенные к нему. Ячейки в таблице коммутации пока пустые, коммутатор принимает все кадры, которые приходят на его порты и проводит анализ заголовка канального уровня. Из заголовка он извлекает адрес отправителя. Коммутатор определяет, что к порту №3 подключен ПК с таким же mac-адресом. И следовательно, записывает этот mac-адрес в ТК.

И так далее, пока вся таблица коммутации не заполнится и коммутатор не будет знать МАК-адреса всех ПК, подключенные к его портам.

Сетевой мост

Чтобы отправить кадры внутри коммутаторов, применяется алгоритм прозрачного моста. Мост — был до коммутаторов, это спец устройство, используется для объединения нескольких сетей классического ethernet. Если в сети классического интернета будет подключено большое количество ПК, то возникнут коллизии и данные будут передаваться с низкой скоростью. 

Мосты нужны для того, чтобы разделить крупные сети на несколько маленьких, внутри которых намного меньше возникало коллизий и информация передавались с большей скоростью. Мост был подсоединен к 2-м или нескольким сегментам классического изернет, принимал все кадры, которые передаются, но передавал их в другую сеть только в том случае, есть они предназначались для компьютера из другой сети. 

Есть несколько видов мостов, но для коммутаторов выбрали режим работы прозрачного моста. Прозрачный мост, он незаметен для сетевых устройств. У него нет своего макадреса и ему не нужна настройка.  Вы можете подключать к нему ПК и информация будет немедленно передаваться в отличие от коммутатора. Маршрутизатору нужны конфигурации для каждого порта. В маршрутизаторах необходимо прописать ip адрес, и настроить таблицу маршрутизации. 

Алгоритм прозрачного моста

Например, таблица коммутации заполнена и коммутатор знает мак адреса компьютеров, подключённые к его портам. Коммутатор принимает кадры, проводит анализ заголовка канального уровня и извлекает оттуда адрес получателя. Он ищет этот мак-адрес в таблице коммутации, в нашем случае на картинке ниже, компьютер с таким мак адресом подключен к порту № 2. 

Следовательно, кадр передается на порт №2, где и есть получатель, а не на все порты, как это делает концентратор. 

Если пришел кадр с адресом получателя, а этого адреса нет в таблице коммутации. То коммутатор работает по такой же схеме, как и концентратор.

Передает кадр на все порты, кроме того порта откуда этот кадр поступил, надеясь, что к какому-нибудь из этих портов подключен компьютер получателя, просто по каким-то причинам он еще не передавал данные и поэтому его мак адреса нет в ТК. 

Типы подключения Ethernet и промышленных систем

Протокол TCP/IP, используя Ethernet, дает возможность повышения уровня стандартизации. Исторически сложилось, что сетевые приложения, основанные на критических временных процессах, используют детерминистические сети

При использовании промышленного Ethernet, важно помнить о скорости и устойчивости связи

Детерминизм — это способность сети для общения в прогнозируемый период. Для систем управления движением это имеет существенное значение, так как передача данных от и к устройству должна осуществляться на регулярной основе. Эти сети основаны на концепции ведущий/ведомый (master/slave) или эстафетной передачи данных.

Использование сетей Ethernet должно контролироваться на уровне не более 10% или они будут иметь недостаточную производительность. Сегментирование сети с помощью маршрутизаторов и коммутаторов минимизирует не желательный сетевой траффик  и снижает его потребление. Другой способ подразумевает использование новых протоколов (более высоких уровней) объединяя установление приоритетов и синхронизацию сообщений для оптимизации времени доставки информации.

Результатом этих методов стал переход к использованию Ethernet для промышленного управления на уровне цехов и участков. Ethernet все сильнее внедряется в промышленную среду благодаря низкой стоимости аппаратных средств и простоте установки. Использование мостов и высокоскоростных коммутаторов повышает детерминизм сети. В итоге скорости передачи данных в 1 Гбит, 10 Гбит, 100 Гбит становятся все более распространенными.

Насколько быстрее проводное подключение?

Ethernet быстрее Wi-Fi, и с этим ничего не поделать. Однако реальная
разница меньше, чем можно подумать. Wi-Fi существенно ускорился за
последние несколько лет благодаря новым стандартам — 802.11ac и 802.11n,
обеспечивающими предельные скорости 866.7 Мб/с и 150 Мб/с,
соответственно. Указанная предельная скорость делится между всеми
устройствами в сети, и, вероятно, вы к ним даже не приблизитесь. Но
Wi-Fi стал гораздо быстрей, чем ранее.

Хотя проводное соединение Ethernet теоретически может обеспечивать до 10 Гб/с
при наличии кабеля 6 категории. Конкретная максимальная скорость кабеля
Ethernet зависит от его типа, а также от сетевой карты которая принимает сигнал. Общеупотребительный кабель категории 5e
поддерживает скорость до 1 Гб/с.

Но настоящей проблемой является интернет-соединение — это самая
медленная часть системы. Скорей всего, интернет-подключение вовсе не
превосходит скорость соединения Wi-Fi, поэтому один переход на Ethernet
не повысит скорость.

Скорости локальных соединений между устройствами в сети имеют значение.
Например, если нужна максимально быстрая передача файлов между
компьютерами и прочими устройствами в пределах локальной сети квартиры,
стоит использовать Ethernet вместо Wi-Fi с кабелями категории 6, а не
5e и довольно дорогие сетевые карты. С этим не связано интернет-соединение, так что все зависит от того,
какую максимальную скорость способно обеспечить оборудование локальной
сети. Но это следует учитывать лишь при необходимости систематической
быстрой передачи больших объемов данных между компьютерами.

Произведите две проверки скорости интернет-соединения – одну для Wi-Fi и
одну для Ethernet. Разница не будет заметна. Если вас интересует
локальная передача файлов, попробуйте передать крупный файл между двумя
компьютерами, когда они соединены через Ethernet, когда через Wi-Fi. В
данном случае различие будет заметно.

Безопасность Wi-Fi и Ethernet

Безопасность является еще одним важным фактором в сравнении Wi-Fi и Ethernet.

Доступ к Ethernet сети может получить только устройство, физически подключенное к ней. Перехватить данные теоретически возможно, для безопасного использования сети необходимо пользоваться брандмауэрами.

В ситуации с Wi-Fi данные передаются по воздуху. При использовании открытых сетей (например в кафе) все ваши передаваемые данные могут быть перехвачены злоумышленником, включая ваши персональные данные и данные входа на сайты.

В большинстве Wi-Fi сетей включено шифрование передаваемых от устройства к роутеру данных. Но стойкость шифра зависит от выбранного в настройках шифрования. Большинство роутеров предлагают широкий спектр алгоритмов шифрования. На данный момент WEP шифрование считается ненадежным. Шифрование WPA2-PSK — это наиболее безопасный и предпочитаемых вариант.

Так же для защиты Wi-Fi сети не стоит забывать сменить логин и пароль на админ-панели роутера. Логин и пароль по-умолчанию общеизвестен и может быть использован для доступа к вашей беспроводной сети.

Ethernet это

Ethernet — это семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами для компьютерных сетей. В основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. При этом каждая технология может предусматривать определенные скорости передачи данных, типы кабелей и поддерживаемое оборудование.

Звучит несколько громоздко, но в действительности все несколько проще. Существуют компьютеры. Между ними проведена проводная сеть. Соответственно, нужны некие технологии, которые бы стандартизировали процесс передачи данных между компьютерами. До Ethernet это были Token Ring и ARCNET. Однако, у них были определенные недостатки, поэтому их практически не встретишь. Возвращаясь к теме, Ethernet предусматривает, что каждому компьютеру присваивается некий уникальный MAC-адрес. Это позволяет идентифицировать какой компьютер какому компьютеру передает данные.

Внимательный читатель, мог обратить внимание на слово «пакетная» и это не случайно. Дело в том, что передача данных по сети сопряжена с определенными проблемами

Во-первых, возможные сбои данных (например, дефект кабеля). Во-вторых, если данных много, то их передача может занимать время, а в случае ошибки и вовсе требовать повторной отправки. В-третьих, в момент своего появления, данные передавались сразу всем компьютерам, подключенным к сети (это в нынешнее время используются специальные коммутаторы/»switch», которые позволяют отправлять данные только определенным компьютерам, а тогда такого не было).

Существуют так же иные причины, но даже из этих видно, что если не делить всю информацию по пакетам (частям данных), то взаимодействие компьютеров в сети будет очень медленным и несбалансированным. Например, отправка большого файла сделала бы сеть полностью недоступной (если не делить данные).

Примечание: Небольшая справка. Впервые технология появилась в 1973 году, но вот опубликована лишь в 1980 году.

Основные типы подключения Ethernet

Modbus TCP/IP

Первый промышленный протокол на основе Ethernet, введенный в 1999 году. Реализован на основании протокола Modbus, который был разработан Modicon в 1979 году.

Преимущества:

• Используются стандартные слои Ethernet: оборудование и транспортный уровень TCP / IP;
• Открытый и относительно простой протокол;

Недостатки:

Не жесткий протокол реального времени;

Крупнейший поставщик: Schneider Electric.

Технология автоматизации производства: RTPS

EtherCAT

С открытым исходным кодом, на основе IEC 61158 и других аналогичных стандартов. Преимущества:

• Жесткий в режиме реального времени промышленный протокол;
• Эффективная и простая коммуникация;

Недостатки:

• Общее количество используемых устройств ограничено;
• Не предназначен для стандартных TCP/ IP и EtherCAT пакетов;

Крупнейший поставщик: Beckhoff .

Технология автоматизации производства: Общий кадр (Shared Frame)

Ethernet/IP

Расширяет концепцию DeviceNET.

Преимущества:

Использование транспортных слоев сетей Ethernet (то есть TCP и UDP);

Недостатки:

Сети могут быть перегружены UDP сообщениями если не правильно выполнены настройки;

Крупнейший поставщик: Rockwell Automation.

Технология автоматизации производства: CIP

Profinet

Прикладной протокол, который расширяет Profibus.

Преимущества:

• Поддерживает как стандартный, так и детерминированный трафик Ethernet;
• Реализует IEEE 1588 и Quality of Service (QoS) для добавления детерминизма;

Недостатки:

В режиме реального времени и изохронного реального времени управляемый коммутаторами. Рекомендуется QoS;

Крупнейший поставщик: Siemens.

Технология автоматизации производства: PROFINET IO

Из чего состоит Интернет

Некоторые из веб–инженеров проводят аналогию Интернета с огромным айсбергом, большая часть которого находится под покровом воды и скрыта от глаз обывателя, а самая малая его часть находится снаружи. На картинке вы можете посмотреть то, как устроена вся сеть.

Сверху находится видимая часть интернета, в нее включено все, что индексируется поисковыми системами, контент и информация, представленная на этих сайтах, в большинстве своем не является противоправной.

Ниже находится «Скрытая сеть » – это квинтэссенция информации и прочих данных, которые не могут быть индексированы поисковыми системами. И большинство пользователей ошибочно полагают, что скрытая сеть это и есть тот самый Даркнет, на самом деле все немного иначе. Если вы перейдете по этой ссылке, то попадете на специально созданный мной документ доступный только по ней, и он фактически уже является той самой частью всего контента в скрытой сети, так как его невозможно отследить или найти через поисковики, типа Яндекса или Google.

Из прочих составляющих скрытой сети могу выделить онлайн–кинотеатры с платным контентом, электронные письма, базы данных, облачные хранилища и прочие динамические веб–страницы, что находятся под защитой пароля. И как Вы понимаете, действительно скрытая сеть (Deep Web) включает в себя гораздо больше контента и информации, чем вся Поверхностная сеть.

Конкретно подсчитать во сколько раз скрытая сеть больше поверхностной невозможно, на то она и скрытая, но в достаточно старом отчете 2001 года говорится, что скрытая сеть больше поверхностной в 500 раз, на данный момент по прохождению 17 лет, нынешнее число явно будет превосходить предыдущее в тысячи, а то и в десятки тысяч раз.

Давайте подведем маленький итог: Поверхностная Сеть (Surface Web), представляет собой контент, который индексируется поисковыми машинами. Скрытая Сеть (Deep Web) – это любой контент, который не может быть найден с помощью поисковиков. Но есть Темная Сеть (Dark Net), это самая малая, но наиболее интересная частичка всего Интернета для веб–сталкеров. Она состоит из множественных сайтов доступ к которым можно получить только при помощи использования определенного ПО открывающим доступ к многочисленным «Луковым сетям», либо через авторизацию для получения доступа.

Давайте теперь поговорим о том, что скрывает в себе Темная Сеть, известная нам еще как TOR.

Доступ к среде

Чтобы избежать коллизий и информация передавались успешно в сетях, где применяется разделяемая среда необходимо использовать, какой-то метод управления доступом к среде. Этот метод должен сделать так, чтобы в одно и то же время данные по разделяемой среде передавал только один компьютер. 

В классическом Ethernet используется метод доступа к разделяемой среде CSMA/CD. Сокращение от английского Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection. По-русски множественный доступ с прослушиванием несущей частоты и обнаружением коллизий. 

Множественный доступ означает, что у нас есть какая-то разделяемая среда, которую используют несколько компьютеров. 

Прослушивание несущей частоты

Для того, чтобы избежать коллизий, ПК передают информацию только тогда, когда среда свободна. И прослушивание это и есть способ определить свободна среда в данный момент времени или сейчас, какой-то другой ПК передает данные, через разделяемую среду. 

Несущая частота это основная гармоника сигнала, применяемая для передачи информации на физическом уровне. 

Например, в Ethernet при манчестерском кодировании происходит смена сигнала в середине каждого такта. Также дополнительно может происходить смена сигнала в конце каждого такта. Поэтому, все компьютеры смотрят изменяется ли сигнал с заданной частотой. И если сигнал изменяется, то значит, какой-то другой компьютер передает данные, поэтому сейчас передавать данные нельзя. Если же в сети нет несущей частоты, то можно передавать данные не опасаясь, что помешаешь какому-то другому устройству. Также возможен вариант, когда в сети есть какой-то сигнал. но в нем нет явно выраженной несущей частоты. Это говорит о том, что это не сигнал передачи данных, а просто помехи.  

Обнаружение коллизий

Если два компьютера начали передавать данные одновременно, то происходит коллизия. Как в Ethernet компьютера обнаруживают коллизию? Для этого они передают и принимают данные одновременно и сравнивают эти данные между собой. Если тот сигнал, который компьютер передает в сеть отличается от того, который он принимает, это значит произошла коллизия. Входной сигнал меняется из-за того, что какой-то другой компьютер передает свой сигнал в сеть. 

В Ethernet если компьютер обнаружил коллизию, он останавливает передачу и передает в сеть Jam последовательность. Это сигнал, который существенным образом искажает все данные, которые передаются по сети, усиливает коллизию, чтобы все компьютеры, которые подключены к разделяемой среде, гарантированно поняли, что коллизия произошла и остановили передачу.