Vyšlo v týdeníku Computerworld č. 32/93 v roce 1993
Vytištěno z adresy: http://www.earchiv.cz/a93/a332c120.php3

Ethernet

Když v devatenáctém století skotský fyzik James Clerk Maxwell vytvořil matematickou teorii elektromagnetických polí, dospěl přitom k závěru, že elektromagnetické záření se šíří prostorem na vlnovém principu, tedy obdobně, jako například zvukové vlny vzduchem. Vědcům ovšem poněkud nešlo do hlavy, jak se mohou vlny šířit ve vakuu, kde vlastně vůbec nic není. A tak si vymysleli éter, neboli hypotetickou substanci, která prostupuje úplně všechno (včetně vakua) a právě díky níž se mohou vlny šířit prostorem. Vcelku brzy se ale ukázalo, že tomu tak nemůže být, což prokázal například již slavný Michelsonův-Morleyův pokus v roce 1871. Definitivní konec všech úvah o existenci éteru pak přivodil se svou teorií relativity až Albert Einstein.

Na éter si však přesto vzpomněl pan Robert Metcalfe, když měl 22. května 1973 napsat pro svého zaměstnavatele (firmu Xerox) výzkumnou zprávu, v níž musel nějak vhodně vystihnout základní princip, který jím vedená pracovní skupina hodlala použít pro nově vyvíjenou lokální síť. A tak poprvé použil jméno Ethernet, které se posléze doslova zapsalo do počítačové historie. Stalo se tak ve výzkumném středisku PARC (Palo Alto Research Center) firmy Xerox, kde se na vývoji této nové lokální sítě pracovalo.

Proč se ale pan Metcalfe, všeobecně považovaný za duchovního otce Ethernetu, inspiroval právě mytickým éterem? Zřejmě pro jeho souvislost se sběrnicovou topologií a všesměrovým vysíláním (broadcastingem), kdy vysílání jednoho uzlu se šíří tak, že je mohou současně "slyšet" všechny ostatní uzly. Jistě ne bezdůvodně se pak kabelu, který přitom propojuje jednotlivé uzly, říká někdy též éter.

První Ethernet ovšem pracoval s přenosovou rychlostí 3 Mb/s (přesně: 2,94) a byl využíván pro vzájemné propojení počítačů Alto firmy Xerox v jejím výzkumném středisku PARC. Tyto počítače se nikdy komerčně neprodávaly, ale později z nich vznikly již prodávané počítače Xerox Star a v mnoha směrech na ně navázaly i počítače Macintosh.

Původní síť Ethernet firmy Xerox se však ukázala natolik životaschopnou, že přilákala pozornost dalších firem. Proto někdy v roce 1979 začíná ve středisku PARC společný projekt firem Xerox, DEC a Intel, který ma za cíl zdokonalit původní Ethernet a ze spíše experimentální sítě učinit komerčně orientovaný produkt, vhodný pro masové nasazení. Základní myšlenky Ethernetu se příliš nezměnily (pořád se používala sběrnicová topologie a přístupová metoda CSMA/CD, o které si ještě povíme podrobněji), ale praktická implementace doznala výraznějších změn, zahrnujících tvar přenášených elektrických signálů, typy kabelů a konektorů, formáty rámců, časování, zabezpečení přenášených dat atd. a především pak zvýšení nominální přenosové rychlosti na 10 Mb/s. Výsledkem byl velmi přesně definovaný systém (podle jehož specifikací mohl kdokoli vytvořit kompatibilní produkt). První formální specifikace Ethernetu (neboli verze 1.0), označované také jako Blue Book, byly vydány v září roku 1980, další poněkud vylepšená ver ze pak v listopadu 1982 (jako tzv. Version 2).

Dnes je tento standard, pocházející ze společného projektu firem DEC, Intel a Xerox, označován též jako tzv. DIX Ethernet či Ethernet II. Není totiž jediným, kdo si (alespoň neoficiálně) přisvojuje jméno Ethernet. Vedle DIX Ethernetu (Ethernetu II), který je standardem de facto, a ve své postatě proprietárním ("patří" firmám DEC, Intel a Xerox), totiž existuje ještě další, téměř identický standard (ale nikoli zcela identický!), který je standardem de facto. Pochází od americké organizace IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), konkrétně od její pracovní skupiny pro lokální sítě, která byla založena v únoru roku 1980 (a tomu také vděčí za své označení: 802). Tato skupina vytvořila několik standardů pro lokální sítě a mezi nimi je i standard označovaný formálně jako IEEE 802.3. Ten je do značné míry shodný se standardem Ethernet (Version 2), ale nikoli zcela shodný: nejvýznamnější rozdíl je v tom, jak interpretuje obsah 13. a 14. bytu v každém rámci - zatímco Ethernet II v těchto dvou bytech očekává údaj o tom, jakého typu je vlastní datový obsah rámce, standard IEEE 802.3 zde očekává údaj o délce celého rámce.

Zajímavý rozdíl je i v tom, že standard IEEE 802.3 vlastně vůbec nepoužívá jméno Ethernet. Místo něj přejímá pro celou síť označení používané přístupové metody (CSMA/CD neboli Carrier Sense Multiple Access, with Collision Detect), shodné s přístupovou metodou skutečného Ethernetu (Ethernetu II). V běžné praxi (a často dokonce i v odborné literatuře) však bývá i tento standard označován jako Ethernet, což způsobuje nemalé terminologické (i jiné) komplikace.

Další podstatný rozdíl mezi standardem IEEE 802.3 a skutečným Ethernetem (DIX Ethernetem, Ethernetem II) je pak i v jejich dalším vývoji. Zatímco skutečný Ethernet se již dále příliš nevyvíjí, skupina 802 v rámci IEEE pracuje stále a upravuje svůj standard pro nově se objevující přenosové technologie. Jestliže tedy skutečný Ethernet počítá pouze s použitím koaxiálního kabelu o průměru půl palce a impedanci 50 ohmů (známého též jako tzv. tlustý kabel), standard IEEE 802.3 postupně vypracoval několik dalších alternativ, které dovolují používat mj. i tenčí koaxiální kabel (o průměru 0,2 palce, tzv. tenký kabel) či nestíněnou kroucenou dvoulinku. Příslušné standardy IEEE, které mají formu alternativních doplňků k původnímu standardu 802.3, se pak označují jako 10Base-2 (někdy též: Cheapernet, umožňující použití tenčího, a tudíž lacinějšího koaxiálního kabelu), resp. 10Base-T (pracující s kroucenou dvoulinkou), zatímco původní verze s tzv. tlustým kabelem je označována jako 10Base-5. Za poznámku jistě stojí i to, jak tyto zkratkovité názvy vlastně vznikly. Takže: číslo 10 zastupuje nominální přenosovou rychlost (zde 10 Mb/s), slovíčko Base znamená přenos v základním pásmu (tzv. baseband přenos, jako protipól tzv. broadband přenosu, neboli přenosu v přeloženém pásmu - opět námět na další díl této rubriky). Číslice na konci pak představuje maximální délku souvislého kabelového segmentu: 5 znamená 500 metrů u tzv. tlustého kabelu, 2 pak 200 metrů (přesně: 185 m) u tzv. tenkého kabelu. Výjimkou je písmeno T, které označuje použití kroucené dvoulinky (anglicky: twisted pair); v tomto případě je dosah do 100 metrů.

Co si tedy správně představit, když se řekne Ethernet? Chceme-li být přesní, jde jen o původní standard firem DEC, Intel a Xerox, a nikoli o standard IEEE 802.3. To bychom si ale příliš neporozuměli s lidmi, kteří jsou zvyklí označovat jako Ethernet i standard IEEE, a často ani netuší, že jde o dvě různé věci. Hlavně je však třeba si uvědomit, že Ethernet není síť jako taková, ale definice, předpis, standard, resp. ucelená představa o tom, jak má něco (lokální síť) fungovat, a to ještě jen taková představa, která se týká pouze některých aspektů (v rámci vrstvových síťových modelů pokrývá jen tzv. fyzickou a linkovou vrstvu). Věcně správnější je tedy hovořit o sítích typu Ethernet či o sítích na bázi Ethernetu, případně o sítích s přístupovou metodou CSMA/CD (což odpovídá skutečné terminologii standardu IEEE 802.3), a nikoli o "sítích Ethernet".