ইথারনেট কি?

ইথারনেট প্রযুক্তি এমন নিয়মগুলি প্রদান করে যা নেটওয়ার্ক-সংযুক্ত ডিভাইসগুলি একে অপরের সাথে কথা না বলে একে অপরের সাথে কথা বলার অনুমতি দেয়। একটি মৌখিক কথোপকথনে, যখন দুজন ব্যক্তি একই সময়ে কথা বলেন, তখন প্রত্যেকের বুঝতে অসুবিধা হতে পারে অন্যজন কী বলছে। এটিকে প্রশস্ত করা হয় যখন, বলুন, 10 জন লোক একসাথে কথা বলছে। একবারে 100 বা 1000 কল্পনা করুন।

আরো পড়ুনঃ গুগলের ২০০টি র‍্যাঙ্কিং ফ্যাক্টর: একটি সম্পূর্ণ তালিকা

ডেটা নেটওয়ার্কের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য। যদি একটি ভাগ করা নেটওয়ার্কে দুই বা ততোধিক সংযুক্ত ডিভাইস একই সময়ে ডেটা প্যাকেট প্রেরণ করার চেষ্টা করে, একটি প্যাকেট সংঘর্ষ ঘটে। বিদ্যুৎ বা ফোটনের স্পন্দন যা একটি প্যাকেট ওভারল্যাপ করে যখন একই সময়ে একটি ভাগ করা তামা বা অপটিক্যাল তারের উপর পাঠানো হয়। এটি "চালু" পালস এবং "অফ" শূন্যতার ক্রমকে এলোমেলো করে যা একটি প্যাকেট তৈরি করে 1s এবং 0s এর বিট এবং বাইটগুলি নির্দেশ করতে পাঠানো হয়।

ইথারনেট প্যাকেট সংঘর্ষের সমস্যা সমাধানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। এটি নেটওয়ার্ক ডিভাইসগুলিকে নিয়মগুলির একটি সেট সরবরাহ করে যা মূলত বলে: "আপনি কথা বলার আগে নিশ্চিত হন যে অন্য কেউ কথা বলছে না৷ আপনি কথা বলার সময় যদি আপনি কাউকে কথা বলতে শুনতে পান তবে থামুন, শুনুন এবং কথা বলার আগে কথা শেষ হওয়ার জন্য অপেক্ষা করুন আবার।"

ইথারনেট সাধারণত তারযুক্ত LAN বা WAN-এ সংযুক্ত ডিভাইসের সাথে যুক্ত থাকে। একটি তারযুক্ত ইথারনেট কেবল ব্যবহার করে, ডিভাইসগুলি একটি ইথারনেট সুইচের সাথে সংযুক্ত থাকে। ইথারনেটের তারযুক্ত এবং ফাইবার উভয়ই ব্যবহার করার ক্ষমতা রয়েছে, শুধুমাত্র ডেটাই নয় বরং পাওয়ারও সরবরাহ করে, এখন UPOE+ এর সাথে 90W পর্যন্ত।

আরও আনুষ্ঠানিকভাবে, ইথারনেট হল ক্যারিয়ার সেন্স মাল্টিপল অ্যাক্সেস/কলিশন ডিটেকশন (CSMA/CD) প্রোটোকলের উপর ভিত্তি করে IEEE 802.3 স্ট্যান্ডার্ডের একটি সাধারণ নাম। CSMA/CD সংজ্ঞায়িত করে কখন প্রেরণ করতে হবে এবং সংঘর্ষ শনাক্ত হলে কী ঘটবে, সেইসাথে এন্ডপয়েন্ট অ্যাড্রেসিং, ট্রান্সমিশন গতি এবং মিডিয়া। ইথারনেট তার প্রথম প্রয়োগের পর থেকে নাটকীয়ভাবে বিকশিত হয়েছে। আজ এটি আইপি-ভিত্তিক নেটওয়ার্কগুলির জন্য ডি ফ্যাক্টো প্রোটোকল।

ইথারনেটের উৎপত্তি কোথায়?

ইথারনেটের ধারণাটি 1960 এর দশকের শেষের দিকে এবং হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ের আলোহা নেটওয়ার্কে এর শিকড় রয়েছে। Aloha ছিল একটি অগ্রগামী, পরীক্ষামূলক রেডিও-যোগাযোগ নেটওয়ার্ক যা হাওয়াইয়ান দ্বীপপুঞ্জকে ওহুতে প্রধান ক্যাম্পাসে একটি কেন্দ্রীয় সময়-ভাগ করা কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত করে।

Aloha প্রায়ই প্রথম ওয়্যারলেস প্যাকেট নেটওয়ার্কের একটি হিসাবে উল্লেখ করা হয়. এটি দুটি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে, ব্যবহারকারী টার্মিনাল এবং কম্পিউটারের সাথে সংযুক্ত প্রধান হাবের মধ্যে পাস করা ডেটা পাঠান এবং গ্রহণ করে আলাদা করে। সরলতার জন্য ডিজাইন করা, নেটওয়ার্ক এই নিয়মগুলি অনুসরণ করে:

আপনি প্রস্তুত হলে একটি প্যাকেট পাঠান এবং একটি রসিদ স্বীকৃতির জন্য অপেক্ষা করুন।

যদি কোন স্বীকৃতি না আসে, কিছু র্যান্ডম সময়ে আবার পাঠান।

নেটওয়ার্কের ব্যবহার বাড়ার সাথে সাথে এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে প্যাকেটের সংঘর্ষের ফলে ডিজাইন করা নেটওয়ার্কের ক্ষমতা মারাত্মকভাবে সীমিত হবে। তার ডক্টরাল থিসিসের জন্য সমস্যাটি নিয়ে গবেষণা করে, একজন তরুণ কম্পিউটার বিজ্ঞানের ছাত্র, বব মেটকাফ, একটি সমাধান তৈরি করেছিলেন। তার উদ্ভাবন তাকে শুধু তার হার্ভার্ড পিএইচডিই নয়। কিন্তু ইথারনেটের উদ্ভাবক হিসেবে ইতিহাসে একটি স্থান। মেটকাফের সমাধান: কথা বলার আগে শুনুন।

1972 সালে, মেটকাফ জেরক্স পিএআরসি-তে তৈরি প্রথম পরীক্ষামূলক ইথারনেট সিস্টেমের মাধ্যমে ইথারনেটকে ধারণা থেকে ফলপ্রসূ করে। নেটওয়ার্কটির প্রাথমিক গতি ছিল 2.94 Mbps এবং জেরক্স অল্টোস মেইনফ্রেম, সার্ভার এবং প্রিন্টারগুলি সস্তা সমাক্ষ তারের ব্যবহার করে লিঙ্ক করা হয়েছিল।

সেই সময়ে, ইথারনেট টোকেন রিং, এআরসিনেট, ফাইবার ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা ইন্টারফেস (এফডিডিআই) এবং অন্যান্য মালিকানাধীন প্রোটোকলের সাথে প্রতিযোগিতা করেছিল। এটি খোলা এবং নির্ভরযোগ্য, তবুও সস্তা হিসাবে এটি দ্রুত আধিপত্যে উন্নীত হয়। আজ, এটি 1 Mbps থেকে 400 Gbps এবং তার পরেও গতি সমর্থন করে৷

ইথারনেট মান কখন তৈরি করা হয়েছিল?

ইথারনেটকে 1983 সালে IEEE 802.3 ইথারনেট স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে আনুষ্ঠানিক করা হয়েছিল। এটি পরিবর্তনশীল-আকারের প্যাকেট ল্যান স্ট্যান্ডার্ডের IEEE 802 পরিবারের 12টির মধ্যে একটি। IEEE 802 পরিষেবা এবং প্রোটোকলগুলি একটি নেটওয়ার্কের শারীরিক এবং ডেটা লিঙ্ক স্তরগুলিতে ফোকাস করে৷ ওপেন সিস্টেম ইন্টারকানেকশন (ওএসআই) নেটওয়ার্কিং মডেলে, সেই স্তরগুলি যথাক্রমে লেয়ার 1 এবং লেয়ার 2 হিসাবে পরিচিত।

ইথারনেটের প্রাথমিক বাস্তবায়নে ব্যবহৃত অ্যাড্রেসিং স্কিমের উপর ভিত্তি করে, IEEE 802 স্ট্যান্ডার্ড মিডিয়া অ্যাক্সেস কন্ট্রোল (MAC) ঠিকানাগুলি ব্যবহার করে, যা সাধারণত ডিভাইস নির্মাতাদের দ্বারা এন্ডপয়েন্ট অ্যাক্সেস হার্ডওয়্যারের জন্য নির্ধারিত অনন্য শনাক্তকারী। একটি MAC ঠিকানার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশটি প্রস্তুতকারককে চিহ্নিত করে, যা ঠিকানার অবশিষ্টাংশ বরাদ্দ করে, সম্ভাব্যভাবে একটি অনন্য ঠিকানা প্রদান করে। এটি ইথারনেট সুইচের কিছু সংমিশ্রণের মাধ্যমে প্রেরক এবং প্রাপককে আন্তঃসংযোগ করে এমন একটি নেটওয়ার্কের মধ্যে ফ্রেমগুলি সরবরাহ করা সম্ভব করে তোলে।

রাউটারগুলি নেটওয়ার্কগুলির মধ্যে প্যাকেটগুলি পাস করতে এবং প্যাকেটগুলির উৎপত্তি এবং গন্তব্য পয়েন্টগুলিকে ট্যাগ করার জন্য MAC ঠিকানাগুলির পরিবর্তে IP ঠিকানাগুলি ব্যবহার করতে ব্যবহৃত হয়। ইউএস পোস্টাল সার্ভিসকে সাদৃশ্য হিসাবে ব্যবহার করে, আইপি ঠিকানাগুলি জিপ কোডের মতো, যখন MAC ঠিকানাগুলি রাস্তার ঠিকানা বা পোস্ট অফিস বাক্সের মতো।

ইথারনেট ফ্রেম কি?

একটি ইথারনেট নেটওয়ার্কে, ডেটা প্যাকেটে বিভক্ত হয়, প্রতিটি প্যাকেট CSMA/CD অ্যালগরিদম ব্যবহার করে প্রেরণ করা হয় যতক্ষণ না এটি অন্য কোনও প্যাকেটের সাথে সংঘর্ষ না করে তার গন্তব্যে পৌঁছায়। একটি ট্রান্সমিশনের পরে প্রথম খোলা স্লটটি একটি স্বীকৃতি প্যাকেটের জন্য সংরক্ষিত। একটি ডিভাইস বা নোড হল যে কোনো তাৎক্ষণিকভাবে প্রেরণ বা গ্রহণ করা।

একটি ইথারনেট নেটওয়ার্কে অন্য ডিভাইসে ডেটা পাঠানোর সময়, MAC সাবলেয়ার (ডেটা লিঙ্ক সাবলেয়ার):

উচ্চ-স্তরের ফ্রেমগুলিকে ট্রান্সমিশন মাধ্যমের জন্য উপযুক্ত ফ্রেমে এনক্যাপসুলেট করে
ট্রান্সমিশন ত্রুটি সনাক্ত করতে একটি ফ্রেম চেক ক্রম যোগ করে
CSMA/CD প্রোটোকল অনুমতি দেওয়ার সাথে সাথেই তথ্যটিকে ফিজিক্যাল লেয়ারে ফরোয়ার্ড করে, সংঘর্ষ এড়াতে প্রয়োজনীয় অপেক্ষা করে।
একটি সংঘর্ষ (জ্যাম সংকেত) সনাক্ত করা হলে পুনরায় সংক্রমণ শুরু করে সংঘর্ষের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য দায়ী।

ফিজিক্যাল লেয়ার থেকে ডেটা পাওয়ার সময়, MAC ব্লকের ফ্রেম চেক সিকোয়েন্স ডেটা অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে ব্যবহার করা হয়। এটি উচ্চ স্তরে ডেটা পাঠানোর আগে প্রেরকের ইথারনেট-প্যাকেট প্রস্তাবনা এবং প্যাডিং বন্ধ করে দেয়।

ইথারনেট সুইচ একটি প্রস্তাবনা দিয়ে ইথারনেট প্যাকেটকে এনক্যাপসুলেট করে ফ্রেম তৈরি করে, যা প্রেরক এবং রিসিভারকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে ব্যবহৃত হয়, তারপরে 1-অক্টেট স্টার্ট-ফ্রেম ডেলিমিটার বাইট ব্যবহার করা হয়।

ইথারনেট প্যাকেটে একটি হেডার এবং একটি ফ্রেম চেক মান দ্বারা এনক্যাপসুলেট করা ডেটা অন্তর্ভুক্ত থাকে। MAC শিরোনামটি উত্স এবং গন্তব্য MAC ঠিকানাগুলির পাশাপাশি IPv4 বা IPv6, MACsec এনক্রিপশন, ইত্যাদি নির্দেশ করে একটি 2-অক্টেট ইথারটাইপ কোড প্রদান করে। ফ্রেমটি একটি ফ্রেম চেক সিকোয়েন্স (FCS) দিয়ে শেষ হয়, যা একটি 32-বিট সাইক্লিক রিডানডেন্সি চেক। ডেটার কোনো ইন-ট্রানজিট দুর্নীতি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

একটি CSMA/CD প্রোটোকল কি?

একটি ফ্রেম প্রস্তুত হলে, ট্রান্সমিটিং স্টেশন চ্যানেলটি নিষ্ক্রিয় বা ব্যস্ত কিনা তা পরীক্ষা করে। চ্যানেলটি ব্যস্ত থাকলে, স্টেশনটি চ্যানেলটি নিষ্ক্রিয় না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করে। চ্যানেলটি নিষ্ক্রিয় থাকলে, স্টেশনটি প্রেরণ করা শুরু করে এবং সংঘর্ষ শনাক্ত করতে চ্যানেলটিকে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করে।