Ethernet ve verzi 10Base2 a 10Broad36

Ethernet byl původně vyvinut pro jeden konkrétní druh koaxiálního kabelu, který je dnes označován jako tzv. tlustý koaxiální kabel. Časem byl ale Ethernet upraven tak, aby dokázal pracovat i s jinými přenosovými médii. Dalším v řadě byl tzv. tenký koaxiální kabel.

Základní rozdíl mezi tlustým a tenkým koaxiálním kabelem vystihuje již jejich samotné označení: tenký kabel má zhruba poloviční průměr než jeho tlustší předchůdce. Jaké ale byly důvody, které vedly k převodu Ethernetu z původního tlustého na novější tenký kabel?

Důvody byly především praktické: tlustý koaxiální kabel byl poměrně drahý (dražší než jiné druhy koaxiálních kabelů), a vzhledem ke své tloušťce byl také špatně ohebný. To pak způsobovalo komplikace při jeho instalaci, kdy nebylo možné jednoduše „ohnout" takovýto kabel například kolem rohu zdi (protože měl poměrně velký poloměr ohybu). A tak se již brzy začalo uvažovat o možnostech využití jiných, lacinějších a snáze instalovatelných kabelů. Koaxiálním kabelem, který se zdál nejvhodnější, byl kabel o průměru cca 0,5 cm, s jednoduchým či dvojitým opláštěním (neboli s jednou či dvěma vodivými vrstvami, který obepínají středový vodič obalený izolační vrstvou, a vytváří tak druhý vodič), a se stejnou impedancí 50 Ohmů jako jeho tlustší předchůdce. Praktickému nasazení tohoto koaxiálního kabelu však bránila jedna podstatná skutečnost - do té doby existující standard Ethernetu něco takového nepřipouštěl. A tak bylo potřeba tento standard změnit.

10Base2 vs. 10Base5

Změny, které bylo nutné provést, se netýkaly ani tak samotné „logické" podstaty Ethernetu (jeho celkové filosofie a přístupové metody), jako detailů na nejnižší (fyzické) úrovni, které definují konkrétní způsob využití přenosového média - tedy například otázky kódování, rychlosti šíření signálu a časových poměrů, napěťových a proudových úrovní signálu apod. Po příslušných úpravách, vycházejících vstříc novému druhu koaxiálního kabelu, pak vzniknul nový dílčí standard Ethernetu, který bylo třeba nějak vhodně odlišit od standardu původního, který existoval a mohl se používat i nadále.

Právě zde se pak zavedlo nové označení standardů Ethernetu: „starý" Ethernet, předpokládající použití tzv. tlustého koaxiálního kabelu, byl označen jako 10Base5, zatímco jeho novější verze uzpůsobená tenkému koaxiálnímu kabelu dostala název 10Base2 (a neformálně se jí říkalo také Cheapernet či ThinNet, ze zřejmých důvodů).

Označení 10Base5 a 10Base2 přitom mají systematický původ: první cifra, 10, udává nominální přenosovou rychlost, v megabitech za sekundu - obě verze tudíž „běhají" na 10 Mbps. Další část názvu, slůvko „Base", pak udává že přenos se odehrává v tzv. základním pásmu (anglicky: baseband), což znamená že užitečný signál je přímo vyjádřen hodnotou či změnou napětí nebo proudu, a že se naopak nejedná o přenos tzv. v přeloženém pásmu (anglicky: broadband), neboli o přenos modulovaný. Poslední cifra, číslice 5 resp. 2, pak vyjadřuje maximální možnou délku souvislého kabelového segmentu ve stovkách metrů. V případě původního tlustého koaxiálního kabelu jde o 500 metrů, zatímco v případě tenkého koaxiálního kabelu jde pouze o 185 metrů (zaokrouhleně na celé stovky pak 200 metrů, odsud číslice 2).

V čem se liší 10Base2?

Menší dosah souvislého kabelového segmentu, naznačený v předchozím odstavci, dává tušit že při přechodu z jednoho druhu kabeláže na jiný přeci jen došlo k určitým zásadnějším změnám. Zmenšení dosahu je přitom vcelku přirozené, protože tenčí kabel nedokáže tak dobře přenášet signál jako kabel tlustší (resp. vykazuje větší útlum, zkreslení atd.), a tak se nelze příliš divit tomu, že jej lze použít jen na kratší vzdálenosti. Oproti předchozí verzi kabelu se však změnily i některé další parametry, týkající se připojování koncových uzlů: jestliže v případě tlustého koaxiálního kabelu šlo k jednomu 500-metrovému segmentu připojit až 100 uzlů (s minimálními odstupy 2,5 metru mezi sebou), v případě použití tenkého koaxiálního kabelu lze na jeden jeho 185-metrový segment připojit nejvýše 30 uzlů, s odstupy nejméně 0,5 od sebe.

Představa připojování k tenkému koaxiálmu kabelu

Zásadnějším způsobem se ale změnil konkrétní způsob připojování jednotlivých uzlů: v případě tlustého koaxiálního kabelu byly nezbytné obvody pro vysílání a příjem zabudovány do samostatné „krabičky", tzv. transceiveru, a tudíž odděleny od síťové karty, resp. síťového adaptéru koncového uzlu (a mezi nimi mohla být vzdálenost až 50 metrů, překlenutá tzv. transceiverovým kabelem, resp. drop kabelem). V případě použití tenkého koaxiálního kabelu se nezbytné obvody pro vysílání a příjem již neřeší jako samostatné, ale zabudovávají se přímo do síťové karty (síťového adaptéru). Řečeno jinými slovy: původně samostatný transceiver se přestěhoval přímo na síťovou kartu, a ztratil tak svou samostatnost.

Konkrétním, a velmi podstatným důsledkem této skutečnosti je pak to, že tenký koaxiální kabel je třeba „přivést" až přímo k síťové kartě (se zaintegrovaným transceiverem), a teprve zde na něm udělat miniaturní odbočku, pro připojení síťové karty. V praxi jde obvykle o smyčku kabelu, který je třeba dovést až k síťové kartě a pak zase zpět, ve smyslu který naznačuje dnešní obrázek. Potřebou vytvářet takovéto smyčky se pak efektivně zmenšuje již tak menší dosah tenkého koaxiálního kabelu - tam, kde u tlustého koaxiálního kabelu mohl „odbočovat" tzv. drop kabel (jehož délka se nepočítala do délky vlastního koaxiálního kabelového segmentu, tj. do limitu 500 metrů), je zde nutné udělat smyčku, a její „délka" se vlastně započítává dokonce dvakrát.

Představa "odboček" na tenkém koaxiálním kabelu

Zásadnějším způsobem se ale změnil konkrétní způsob připojování jednotlivých uzlů: v případě tlustého koaxiálního kabelu byly nezbytné obvody pro vysílání a příjem zabudovány do samostatné „krabičky", tzv. transceiveru, a tudíž odděleny od síťové karty, resp. síťového adaptéru koncového uzlu (a mezi nimi mohla být vzdálenost až 50 metrů, překlenutá tzv. transceiverovým kabelem, resp. drop kabelem). V případě použití tenkého koaxiálního kabelu se nezbytné obvody pro vysílání a příjem již neřeší jako samostatné, ale zabudovávají se přímo do síťové karty (síťového adaptéru). Řečeno jinými slovy: původně samostatný transceiver se přestěhoval přímo na síťovou kartu, a ztratil tak svou samostatnost. Pro vytváření odboček na tenkém koaxiálním kabelu, i pro případně spojování jednotlivých částí kabelu, se používají speciální konektory, tzv. BNC konektory (údajně jde o zkratku ze jmen autorů: Bayonett-Neil-Concelmann). Mají tvar písmene T, a proto se jim také říká T-konektory, či ještě lidověji T-čka. Existují však i jiné druhy BNC konektorů než ve tvaru písmene T - jde o tzv. spojky (anglicky: barrel connector), které mají za úkol pouze spojovat jednotlivé části kabelových segmentů, bez vytváření odboček. Konce kabelů jsou přitom osazovány protikusy (BNC konektory typu koncovek), které se připojují k „ramenům" T-konektorů či spojek, a spojují na principu bajonetového uzávěru. Představu ilustruje dnešní druhý obrázek.

Co je 10Broad36?

Snahy provozovat Ethernet nad různými druhy kabeláže zdaleka neskončily u tzv. tenkého koaxiálního kabelu. Další možností, pro kterou byl přesně definován konkrétní způsob použití (tj. vypracován a přijat standard), se stalo provozování Ethernetu po televizních kabelových rozvodech. Příslušný standard nese označení 10Broad36, což naznačuje následující skutečnosti: přenos se děje obvyklou rychlostí 10 Mbps, ale probíhá v přeloženém pásmu (tj. je modulovaný, podobně jako například běžné televizní vysílání). V důsledku toho se zvětšila schopnost přenosových cest přenášet takovýto signál, a tím se zvětšil i dosah, na 36 stovek metrů, neboli na 3,6 km.

Prvotní motivací pro vznik tohoto standardu zřejmě byla snaha zvětšit dosah Ethernetu, a snaha využít zkušeností a výhod televizních kabelových rozvodů systému CATV, ke kterému má standard 10Broad36 velmi blízko. Poměrně brzy byl ale tento standard přestal být příliš zajímavý a aktuální, zejména díky nástupu optických vláken, které také dokázaly nabídnout větší dosah. A tak byl standard 10Broad36 víceméně „odložen k ledu" a málem se na něj zapomnělo. V současné době však prožívá určitou renesanci, protože se k němu obrací zraky provozovatelů kabelových televizí. Ti totiž začínají uvažovat o možnosti využít své rozvody, mnohdy řešené právě na bázi „televizního" koaxiálního kabelu, i pro poskytování přístupu k Internetu.

---