اترنت (Ethernet) یک فناوری شبکه محلی (LAN) است که برای اتصال دستگاه‌های مختلف در یک شبکه استفاده می‌شود. این فناوری به عنوان یکی از استانداردهای اصلی شبکه‌های کامپیوتری در دنیا شناخته می‌شود و در انواع محیط‌های تجاری و خانگی به کار می‌رود. در ادامه، به بررسی ماهیت، ساختار و کاربردهای اترنت می‌پردازیم.
۱. ماهیت اترنت
اترنت (Ethernet) یک فناوری ارتباطی است که برای برقراری اتصال بین دستگاه‌های مختلف در یک شبکه محلی (LAN) طراحی شده است. این فناوری به عنوان یکی از استانداردهای اصلی و پرکاربرد شبکه‌های کامپیوتری در سطح جهانی شناخته می‌شود. اترنت به طور اولیه در اوایل دهه ۱۹۷۰ توسط رابرت متکالف در آزمایشگاه‌های Xerox PARC توسعه یافت و با هدف ایجاد یک روش مؤثر برای انتقال داده‌ها بین کامپیوترها در یک شبکه محلی، طراحی شد. با گذشت زمان، اترنت به یک استاندارد جهانی تبدیل شد و در سال ۱۹۸۳ به عنوان IEEE 802.3 معرفی گردید. این پروتکل به عنوان یک لایه دوم در مدل OSI عمل می‌کند و وظیفه انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها را بر عهده دارد. اترنت از تکنیک‌های خاصی برای مدیریت ترافیک داده‌ها و اطمینان از انتقال صحیح آن‌ها استفاده می‌کند. این فناوری به دلیل سادگی و کارایی بالای خود، به سرعت در صنایع و محیط‌های مختلف مورد استقبال قرار گرفت و اکنون به عنوان یک ستون فقرات اصلی برای ارتباطات شبکه‌ای در نظر گرفته می‌شود.
۲. ساختار اترنت
ساختار اترنت شامل اجزای مختلفی است که به صورت هماهنگ عمل می‌کنند تا داده‌ها به طور مؤثر منتقل شوند. یکی از اجزای اصلی، فریم اترنت است که داده‌ها در آن بسته‌بندی می‌شوند. هر فریم شامل اطلاعاتی از جمله آدرس‌های MAC مبدا و مقصد، نوع پروتکل و داده‌های کاربردی است. آدرس‌دهی MAC، که هر دستگاه در شبکه را با یک آدرس منحصر به فرد شناسایی می‌کند، از ۶ بایت تشکیل شده و این آدرس‌ها به صورت جهانی و منحصر به فرد هستند. تکنیک‌های دسترسی به رسانه مانند CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) برای مدیریت و کنترل دسترسی به رسانه استفاده می‌شود. این روش به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا قبل از ارسال داده، وضعیت رسانه را بررسی کنند و در صورت شناسایی تداخل، از ارسال مجدد داده‌ها جلوگیری کنند. در شبکه‌های اترنت مدرن، به دلیل افزایش سرعت‌های انتقال داده، استفاده از CSMA/CD کاهش یافته است. علاوه بر این، اترنت از کابل‌های مختلفی مانند کابل‌های زوجی تابیده و کابل‌های فیبر نوری برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
۳. انواع اترنت
اترنت دارای انواع مختلفی است که برای پاسخگویی به نیازهای مختلف شبکه طراحی شده‌اند. یکی از قدیمی‌ترین انواع، 10BASE-T است که قادر به انتقال داده‌ها با سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه است و از کابل‌های زوجی تابیده استفاده می‌کند. Fast Ethernet (100BASE-T) به عنوان نسخه بهبود یافته‌ای از اترنت با سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه معرفی شد و به سرعت در شبکه‌های محلی مورد استفاده قرار گرفت. Gigabit Ethernet (1000BASE-T) با سرعت ۱ گیگابیت بر ثانیه به نیازهای شبکه‌های مدرن پاسخ می‌دهد و به ویژه در مراکز داده و شبکه‌های بزرگ کاربرد دارد. همچنین، 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) با سرعت ۱۰ گیگابیت بر ثانیه به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین استانداردهای اترنت در حال حاضر شناخته می‌شود و برای انتقال داده‌های با حجم بالا و در فاصله‌های طولانی طراحی شده است. این تنوع در سرعت و نوع اتصال، به مدیران شبکه این امکان را می‌دهد که بر اساس نیازهای خاص خود، استاندارد مناسب را انتخاب کنند و به این ترتیب، عملکرد و کارایی شبکه‌های خود را بهینه‌سازی نمایند.
۴. کاربردهای اترنت
اترنت به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در بسیاری از حوزه‌ها و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از کاربردهای اصلی آن در شبکه‌های خانگی است، جایی که کاربران می‌توانند دستگاه‌های مختلف مانند کامپیوترها، پرینترها و روترها را به یکدیگر متصل کنند. این فناوری همچنین در شبکه‌های اداری به عنوان ابزاری برای اتصال سرورها، کلاینت‌ها و تجهیزات شبکه به کار می‌رود و به انتقال سریع داده‌ها بین این دستگاه‌ها کمک می‌کند. در صنایع مختلف، اترنت در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و کنترل فرآیندها به عنوان یکی از ابزارهای کلیدی شناخته می‌شود و امکان ارتباط مؤثر بین دستگاه‌های صنعتی را فراهم می‌آورد. همچنین، در مراکز داده، اترنت به عنوان یک فناوری اصلی برای انتقال داده‌ها بین سرورها و تجهیزات ذخیره‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به توانایی اترنت در پشتیبانی از سرعت‌های بالا و قابلیت مقیاس‌پذیری، این فناوری به یکی از گزینه‌های برتر برای ایجاد زیرساخت‌های شبکه‌های مدرن تبدیل شده است.
۵. مزایا و معایب اترنت
اترنت به عنوان یک فناوری ارتباطی، دارای مزایا و معایب خاصی است که باید مورد توجه قرار گیرد. یکی از مزایای اصلی اترنت، سادگی و سهولت در پیاده‌سازی آن است. کاربران می‌توانند به راحتی تجهیزات اترنت را نصب و پیکربندی کنند و این امر به کاهش هزینه‌های مربوط به راه‌اندازی شبکه کمک می‌کند. همچنین، قیمت مناسب تجهیزات اترنت نسبت به سایر فناوری‌ها، این فناوری را به گزینه‌ای اقتصادی تبدیل کرده است. مزیت دیگر، پشتیبانی از سرعت‌های بالا است که به شبکه‌ها این امکان را می‌دهد تا با افزایش تقاضا برای انتقال داده‌های بیشتر، عملکرد خود را حفظ کنند. با این حال، اترنت دارای برخی معایب نیز هست. به عنوان مثال، حداکثر فاصله برای کابل‌های اترنت معمولاً ۱۰۰ متر است و این می‌تواند محدودیتی برای طراحی شبکه‌های بزرگ باشد. همچنین، در شبکه‌های بزرگ، ممکن است با مشکلات تداخل داده‌ها مواجه شویم که به کاهش کیفیت ارتباطات منجر می‌شود. با این حال، با پیشرفت فناوری و بهبود استانداردها، بسیاری از این معایب در حال رفع شدن هستند و اترنت به عنوان یک فناوری پایدار و مؤثر در دنیای شبکه‌های کامپیوتری همچنان به کار خود ادامه می‌دهد.
