ईथरनेट

ईथरनेट सामान्यतः लोकल एरिया नेटवर्क (लैन), मेट्रोपॉलिटन एरिया नेटवर्क (मैंन) और वाइड एरिया नेटवर्क (वैन) में उपयोग की जाने वाली वायर्ड  कंप्यूटर नेटवर्क तकनीकों का एक वर्ग है। इसे 1980 में व्यावसायिक रूप से पेश किया गया था और पहली बार 1983 में आईईईई 802.3 के रूप में मानकीकृत किया गया था। तब से ईथरनेट को उच्च बिट दर, अधिक संख्या में नोड्स, और लंबी लिंक दूरी का समर्थन करने के लिए परिष्कृत किया गया है, लेकिन बहुत पिछड़ी संगतता को बरकरार रखता है। समय के साथ, ईथरनेट ने बड़े पैमाने पर प्रतिस्पर्धी वायर्ड लैन प्रौद्योगिकियों जैसे टोकन रिंग, फाइबर वितरित डेटा इंटरफ़ेस और आर्कनेट को बदल दिया है।

मूल 10Base5 ईथरनेट साझा माध्यम के रूप में मोटी समाक्षीय केबल का उपयोग करता है। यह काफी हद तक 10BASE2 द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जो एक पतली और अधिक लचीली केबल का उपयोग करता था जो सस्ता और उपयोग दोनों में आसान था। अधिक आधुनिक ईथरनेट संस्करण स्विच के संयोजन में व्यावर्तित युग्म और प्रकाशित तंतु लिंक का उपयोग करते हैं। अपने इतिहास के दौरान, ईथरनेट डेटा अंतरण दरों को मूल $2.94 प्रति सेकंड मेगाबिट्स$ से बढ़ाकर नवीनतम 400 गीगा बिट प्रति सेकंड कर दिया गया है, जिसमें विकास के अनुसार $1.6 टेराबिट प्रति सेकंड$ तक की दरें हैं। ईथरनेट मानकों में ओएसआई भौतिक लेयर के कई वायरिंग और सिग्नलिंग वेरिएंट सम्मिलित हैं।

ईथरनेट पर संचार करने वाली प्रणालियाँ डेटा की धारा को फ्रेम (नेटवर्किंग) नामक छोटे टुकड़ों में विभाजित करती हैं। प्रत्येक फ्रेम में स्रोत और डेस्टिनेशन अड्रेस्सेस और त्रुटि-जांच डेटा होता है जिससे कि क्षतिग्रस्त फ्रेम का अड्रेस्सेस लगाया जा सके और उसे छोड़ दिया जा सके; अधिकांशतः उच्च-लेयर प्रोटोकॉल लुप्त फ़्रेमों के पुन: प्रसारण को प्रेरित करते हैं। ओएसआई मॉडल के अनुसार, ईथरनेट डेटा लिंक लेयर सहित और तक सेवाएं प्रदान करता है। 48-बिट मैक अड्रेस्सेस को अन्य आईईईई 802 नेटवर्किंग मानकों द्वारा अपनाया गया था, जिसमें आईईईई 802.11 (वाई-फाई), साथ ही साथ एफडीडीआई भी सम्मिलित है। सबनेटवर्क एक्सेस प्रोटोकॉल (स्नैप) हेडर में ईथर टाइप मान का भी उपयोग किया जाता है।

ईथरनेट का व्यापक रूप से घरों और उद्योग में उपयोग किया जाता है, और वायरलेस वाई-फाई प्रौद्योगिकियों के साथ अच्छी तरह से काम करता है। इंटरनेट प्रोटोकॉल सामान्यतः ईथरनेट पर ले जाया जाता है और इसलिए इसे इंटरनेट बनाने वाली प्रमुख तकनीकों में से एक माना जाता है।

इतिहास
ईथरनेट को 1973 और 1974 के बीच पीएआरसी (कंपनी) में विकसित किया गया था। यह अलोह से प्रेरित था, जिसे रॉबर्ट मेटकाफ ने अपने पीएचडी शोध प्रबंध के हिस्से के रूप में अध्ययन किया था। इस विचार को पहली बार ज्ञापन में प्रलेखित किया गया था जिसे मेटकाफ ने 22 मई, 1973 को लिखा था, जहां उन्होंने इसे ल्यूमिनिफेरस एथर के नाम पर नामित किया था, जो एक बार विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रसार के लिए एक सर्वव्यापी, पूरी तरह से अज्ञात माध्यम के रूप में सम्मिलित था। 1975 में, ज़ीरक्स ने पेटेंट एप्लिकेशन लिस्टिंग मेटकाफ, डेविड बोग्स, चार्ल्स पी थैकर और बटलर लैंपसन को आविष्कारक के रूप में दायर किया था। 1976 में, सिस्टम को पीएआरसी में तैनात किए जाने के बाद, मेटकाफ और बोग्स ने सेमिनल पेपर प्रकाशित किया था।  योगेन दलाल, रॉन क्रेन (इंजीनियर), बॉब गार्नर, और रॉय ओगस ने मूल 2.94 मेगाबिट प्रति सेकंड प्रोटोकॉल से 10 मेगाबिट प्रति सेकंड प्रोटोकॉल में उन्नयन की सुविधा प्रदान की, जो 1980 में बाजार में जारी किया गया था।

मेटकाफ ने जून 1979 में ज़ेरॉक्स को 3com के रूप में छोड़ दिया था। उन्होंने डिजिटल उपकरण निगम (डीईसी), इंटेल और ज़ेरॉक्स को मानक के रूप में ईथरनेट को बढ़ावा देने के लिए एक साथ काम करने के लिए मना लिया था। उस प्रक्रिया के हिस्से के रूप में ज़ेरॉक्स ने अपने 'ईथरनेट' ट्रेडमार्क को त्यागने के लिए सहमति व्यक्त की थी। पहला मानक 30 सितंबर, 1980 को "द इथरनेट, ए लोकल एरिया नेटवर्क डेटा लिंक लेयर एंड फिजिकल लेयर स्पेसिफिकेशंस" के रूप में प्रकाशित हुआ था। यह तथाकथित डिक्स मानक (डिजिटल इंटेल ज़ेरॉक्स) 48-बिट गंतव्य और स्रोत अड्रेस्सेस और एक वैश्विक 16-बिट एथरटाइप-टाइप फ़ील्ड के साथ 10 मेगाबिट प्रति सेकंड ईथरनेट निर्दिष्ट करता है। संस्करण 2 नवंबर, 1982 में प्रकाशित हुआ था और परिभाषित करता है कि ईथरनेट II के रूप में क्या जाना जाता है। औपचारिक मानकीकरण के प्रयास उसी समय आगे बढ़े और इसके परिणामस्वरूप 23 जून, 1983 को आईईईई 802.3 का प्रकाशन हुआ था।

ईथरनेट ने आरम्भ में टोकन रिंग और अन्य स्वामित्व प्रोटोकॉल के साथ प्रतिस्पर्धा की थी। ईथरनेट बाजार की जरूरतों के अनुकूल होने में सक्षम था और 10Base2 के साथ, सस्ती पतली समाक्षीय केबल और 1990 से, 10Base-T के साथ अब-सर्वव्यापी व्यावर्तित युग्म में शिफ्ट किया गया था। 1980 के दशक के अंत तक, ईथरनेट स्पष्ट रूप से प्रमुख नेटवर्क तकनीक थी। इस प्रक्रिया में, 3com एक प्रमुख कंपनी बन गई थी। 3com ने मार्च 1981 में अपना पहला 10 मेगाबिट प्रति सेकंड ईथरनेट 3C100 नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक भेज दिया, और उस वर्ष पीडीपी-11S और वीएएक्स के साथ-साथ मल्टीबस-आधारित इंटेल और सन माइक्रोसिस्टम्स कंप्यूटर के लिए एडेप्टर बेचना आरम्भ कर दिया था। इसके बाद डीईसी के यूनीबस टू इथरनेट एडॉप्टर जिसे डीईसी ने बेचा और आंतरिक रूप से अपना कॉर्पोरेट नेटवर्क बनाने के लिए उपयोग किया, जो 1986 तक 10,000 से अधिक नोड्स तक पहुंच गया, जिससे यह उस समय दुनिया के सबसे बड़े कंप्यूटर नेटवर्क में से एक बन गया था। आईबीएम पीसी के लिए ईथरनेट एडाप्टर कार्ड 1982 में जारी किया गया था, और, 1985 तक, 3com ने 100,000 बेचे थे। 1980 के दशक में, आईबीएम के अपने आईबीएम पीसी नेटवर्क उत्पाद ने पीसी के लिए ईथरनेट के साथ प्रतिस्पर्धा की, और 1980 के दशक के माध्यम से, लैन हार्डवेयर, सामान्य रूप से, पीसी पर आम नहीं था। चूंकि, 1980 के दशक के उत्तरार्ध में, पीसी नेटवर्किंग प्रिंटर और फाइलसर्वर शेयरिंग के लिए कार्यालयों और स्कूलों में लोकप्रिय हो गई, और उस दशक की कई विविध प्रतिस्पर्धी लैन प्रौद्योगिकियों के बीच, ईथरनेट सबसे लोकप्रिय में से एक था। डॉस और विंडो के लिए ड्राइवरों के साथ समानांतर पोर्ट आधारित ईथरनेट एडेप्टर एक समय के लिए तैयार किए गए थे। 1990 के दशक के प्रारंभ तक, ईथरनेट इतना प्रचलित हो गया कि कुछ पीसी और अधिकांश वर्कस्टेशन पर ईथरनेट पोर्ट दिखाई देने लगे थे। 10Base-T और इसके अपेक्षाकृत छोटे मॉड्यूलर कनेक्टर की प्रारंभ के साथ इस प्रक्रिया में काफी तेजी आई, जिस बिंदु पर कम अंत वाले मदरबोर्ड पर भी ईथरनेट पोर्ट दिखाई देने लगे थे।

तब से, नई बैंडविड्थ और बाजार की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ईथरनेट तकनीक विकसित हुई है। कंप्यूटर के अतिरिक्त, ईथरनेट का उपयोग अब उपकरणों और अन्य मोबाइल उपकरण को आपस में जोड़ने के लिए किया जाता है।  औद्योगिक ईथरनेट के रूप में इसका उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है और यह दुनिया के दूरसंचार नेटवर्क में विरासत डेटा संचरण सिस्टम को जल्दी से बदल रहा है। 2010 तक, ईथरनेट उपकरणों के लिए बाजार प्रति वर्ष $ 16 अरब से अधिक था।

मानकीकरण
फरवरी 1980 में, इंस्टीट्यूट ऑफ़ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स (आईईईई) ने स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (लैन) को मानकीकृत करने के लिए आईईईई 802 की प्रारंभ की थी। गैरी रॉबिन्सन (डीईसी), फिल आरएसटी (इंटेल), और बॉब प्रिंटिस (ज़ेरॉक्स) के साथ डिक्स-समूह ने तथाकथित "ब्लू बुक" सीएसएमए/सीडी विनिर्देश को लैन विनिर्देशन के लिए एक उम्मीदवार के रूप में प्रस्तुत किया था सीएसएमए/सीडी के अतिरिक्त, टोकन रिंग (आईबीएम द्वारा समर्थित) और टोकन बस (चयनित और जनरल मोटर्स द्वारा समर्थित) को भी लैन मानक के लिए उम्मीदवार माना जाता था। प्रतिस्पर्धी प्रस्तावों और पहल में व्यापक रुचि के कारण किस तकनीक का मानकीकरण किया जाए, इस पर मजबूत असहमति हुई थी। दिसंबर 1980 में, समूह को तीन उपसमूहों में विभाजित किया गया था, और प्रत्येक प्रस्ताव के लिए अलग से मानकीकरण किया गया था।

मानकों की प्रक्रिया में देरी ने ज़ेरॉक्स स्टार वर्कस्टेशन और 3com के ईथरनेट लैन उत्पादों के बाजार परिचय को जोखिम में डाल दिया था। इस तरह के व्यावसायिक निहितार्थों को ध्यान में रखते हुए, डेविड लेडल (महाप्रबंधक, ज़ेरॉक्स ऑफिस सिस्टम्स) और मेटकाफ (3com) ने उभरते कार्यालय संचार बाजार में गठबंधन के लिए फ्रिट्ज रोशिसेन (सीमेंस प्राइवेट नेटवर्क) के प्रस्ताव का दृढ़ता से समर्थन किया, जिसमें सीमेंस के समर्थन के लिए समर्थन भी सम्मिलित है। ईथरनेट का अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण (10 अप्रैल, 1981) इंग्रिड फ्रॉम, सीमेंस के आईईईई 802 के प्रतिनिधि, ने यूरोपीय मानक निकाय ईसीएमए टीसी24 के भीतर प्रतिस्पर्धी टास्क ग्रुप "लोकल नेटवर्क्स" की स्थापना करके आईईईई से परे ईथरनेट के लिए व्यापक समर्थन हासिल किया था। मार्च 1982 में, ईसीएमए टीसी24 अपने कॉर्पोरेट सदस्यों के साथ आईईईई 802 ड्राफ्ट के आधार पर सीएसएमए/सीडी के लिए मानक पर एक समझौते पर पहुंचा था। क्योंकि डीआईएक्स का प्रस्ताव सबसे तकनीकी रूप से पूर्ण था और ईसीएमए द्वारा की गई शीघ्र कार्रवाई के कारण जिसने आईईईई के भीतर राय के सुलह में निर्णायक रूप से योगदान दिया, आईईईई 802.3 सीएसएमए/सीडी मानक को दिसंबर 1982 में अनुमोदित किया गया था। आईईईई ने 1983 में ड्राफ्ट के रूप में 802.3 मानक और 1985 में मानक के रूप में प्रकाशित किया था।

अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर ईथरनेट की स्वीकृति एक समान, क्रॉस-पार्टिसन (राजनीतिक) कार्रवाई के साथ प्राप्त की गई थी, जो कि इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्नीकल कमीशन (आईईसी) तकनीकी समिति 83 और अंतर्राष्ट्रीय संगठन के लिए एकीकृत करने के लिए काम कर रहे संपर्क अधिकारी के रूप में, आईएसओ (आईएसओ) तकनीकी समिति 97उप समिति 6. आईएसओ 8802-3 मानक 1989 में प्रकाशित किया गया था।

विकास
ईथरनेट ने उच्च बैंडविड्थ, बेहतर मध्यम अभिगम नियंत्रण विधियों और विभिन्न भौतिक मीडिया को सम्मिलित करने के लिए विकसित किया है। मल्टीड्रॉप समाक्षीय केबल को ईथरनेट रिपीटर (पुनरावर्तक) या स्विच से जुड़े भौतिक पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक से बदल दिया गया था।

ईथरनेट स्टेशन एक -दूसरे को डेटा पैकेट भेजकर संचार करते हैं: डेटा के ब्लॉक व्यक्तिगत रूप से भेजे और वितरित किए गए थे। अन्य आईईईई 802 लैन के साथ, एडेप्टर विश्व स्तर पर अद्वितीय 48-बिट मैक अड्रेस्सेस के साथ प्रोग्राम किए गए हैं जिससे कि प्रत्येक ईथरनेट स्टेशन का अनूठा अड्रेस्सेस हो। मैक अड्रेस्सेस का उपयोग प्रत्येक डेटा पैकेट के गंतव्य और स्रोत दोनों को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। ईथरनेट लिंक-स्तरीय कनेक्शन स्थापित करता है, जिसे गंतव्य और स्रोत दोनों अड्रेस्सेस का उपयोग करके परिभाषित किया जा सकता है।संचरण प्राप्त करने पर, रिसीवर गंतव्य अड्रेस्स का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करता है कि संचरण स्टेशन के लिए प्रासंगिक है या इसे अनदेखा किया जाना चाहिए। एक नेटवर्क इंटरफ़ेस सामान्य रूप से अन्य ईथरनेट स्टेशनों को संबोधित पैकेट स्वीकार नहीं करता है।

उपयुक्त प्रोटोकॉल मॉड्यूल (उदाहरण के लिए, इंटरनेट प्रोटोकॉल संस्करण जैसे आईपीवी 4 का चयन करने के लिए प्रत्येक फ्रेम में ईथर टाइप फ़ील्ड का उपयोग संचालन प्रणाली द्वारा प्राप्त स्टेशन पर किया जाता है। ईथर टाइप फ़ील्ड के कारण ईथरनेट फ्रेम को स्वयं की पहचान करने वाला कहा जाता है। स्व-पहचानने वाले फ्रेम एक ही भौतिक नेटवर्क पर कई प्रोटोकॉल को मिश्रित करना संभव बनाते हैं और कंप्यूटर को एक साथ कई प्रोटोकॉल का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। ईथरनेट प्रौद्योगिकी के विकास के बावजूद, ईथरनेट की सभी पीढ़ियां (प्रारंभिक प्रयोगात्मक संस्करणों को छोड़कर) एक ही फ्रेम प्रारूपों का उपयोग करती हैं। मिश्रित-गति नेटवर्क को ईथरनेट स्विच और रिपीटर्स का उपयोग करके वांछित ईथरनेट वेरिएंट का समर्थन किया जा सकता है।

ईथरनेट की सर्वव्यापकता और इसके समर्थन के लिए आवश्यक हार्डवेयर की लगातार घटती लागत के कारण, 2004 तक अधिकांश निर्माताओं ने अलग नेटवर्क कार्ड की आवश्यकता को समाप्त करते हुए सीधे पीसी मदरबोर् में ईथरनेट इंटरफेस का निर्माण किया था।

साझा माध्यम
ईथरनेट मूल रूप से एक प्रसारण संचरण माध्यम के रूप में साझा समाक्षीय केबल अभिनय पर संचार करने वाले कंप्यूटरों के विचार पर आधारित था। उपयोग की जाने वाली विधि रेडियो प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली लोगों के समान थी, सामान्य केबल के साथ संचार चैनल प्रदान करने वाले 19 वीं शताब्दी के भौतिकी में ल्यूमिनिफेरस एथर से तुलना की गई, और यह इस संदर्भ से था कि "ईथरनेट" नाम व्युत्पन्न हुआ था।

मूल ईथरनेट के साझा समाक्षीय केबल (साझा माध्यम) ने हर संलग्न मशीन को इमारत या परिसर का पता लगाती है। कैरियर-सेंस मल्टीपल एक्सेस विथ कोलिजन डिटेक्शन (सीएसएमए/सीडी) के रूप में जानी जाने वाली एक योजना कंप्यूटर द्वारा चैनल साझा करने के तरीके को नियंत्रित करती है। यह योजना प्रतिस्पर्धी टोकन रिंग या टोकन टोकन बस तकनीकों की तुलना में सरल थी। कंप्यूटर एक अटैचमेंट यूनिट इंटरफ़ेस (एयूआई) ट्रान्सीवर से जुड़े होते हैं, जो बदले में केबल से जुड़ा होता है (पतली ईथरनेट के साथ ट्रांसीवर सामान्यतः नेटवर्क एडाप्टर में एकीकृत होता है)। जबकि एक साधारण निष्क्रिय तार छोटे नेटवर्क के लिए अत्यधिक विश्वसनीय है, यह बड़े विस्तारित नेटवर्क के लिए विश्वसनीय नहीं है, जहां एक ही स्थान पर तार को नुकसान, या एक ही खराब कनेक्टर, पूरे ईथरनेट सेगमेंट को अनुपयोगी बना सकता है।

1980 के दशक की पहली छमाही के माध्यम से, ईथरनेट के 10Base5 कार्यान्वयन ने समाक्षीय केबल का उपयोग किया 0.375 in व्यास में, बाद में मोटी ईथरनेट या थिकनेट कहा जाता है। इसके उत्तराधिकारी, 10Base2, जिसे पतली ईथरनेट या थिननेट कहा जाता है, ने RG-58 समाक्षीय केबल का उपयोग किया था। केबल की स्थापना को आसान और कम खर्चीला बनाने पर जोर दिया गया था।

चूंकि सभी संचार एक ही तार पर होते हैं, एक कंप्यूटर द्वारा भेजी गई कोई भी जानकारी सभी द्वारा प्राप्त होती है, भले ही वह जानकारी केवल एक गंतव्य के लिए होती है। नेटवर्क इंटरफ़ेस कार्ड केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई को केवल तभी बाधित करता है जब लागू पैकेट प्राप्त होते हैं: कार्ड इसे संबोधित नहीं की गई जानकारी को अनदेखा करता है। एकल केबल के उपयोग का मतलब यह भी है कि डेटा बैंडविड्थ साझा किया जाता है, जैसे कि, उदाहरण के लिए, प्रत्येक उपकरण पर उपलब्ध डेटा बैंडविड्थ को आधा कर दिया जाता है जब दो स्टेशन एक साथ सक्रिय होते हैं।

टकराव तब होती है जब दो स्टेशन एक ही समय में संचारित करने का प्रयास करते हैं। वे प्रेषित डेटा को भ्रष्ट करते हैं और फिर से प्रसारित के लिए स्टेशनों की आवश्यकता होती है। खोया हुआ डेटा और पुन: प्रसारण थ्रूपुट को कम करता है। सबसे खराब स्थिति में, जहां कई सक्रिय मेजबान अधिकतम अनुमत केबल लंबाई के साथ जुड़े कई छोटे फ्रेमों को प्रसारित करने के प्रयास में, अत्यधिक टकराव नाटकीय रूप से थ्रूपुट को कम कर सकते हैं। चूंकि, 1980 में ज़ेरॉक्स रिपोर्ट ने सामान्य और कृत्रिम रूप से उत्पन्न भारी भार दोनों के अनुसार मौजूदा ईथरनेट इंस्टॉलेशन के प्रदर्शन का अध्ययन किया है। रिपोर्ट में दावा किया गया है कि लैन पर 98% थ्रूपुट देखा गया था। यह टोकन पासिंग लैन (टोकन रिंग, टोकन बस) के विपरीत है, जिनमें से सभी को थ्रूपुट गिरावट का सामना करना पड़ता है क्योंकि प्रत्येक नया नोड टोकन प्रतीक्षा के कारण लैन में आता है। यह रिपोर्ट विवादास्पद थी, क्योंकि मॉडलिंग से पता चला है कि टकराव-आधारित नेटवर्क सैद्धांतिक रूप से लोड के अनुसार अस्थिर हो गए, जो कि नाममात्र की क्षमता के 37% से कम है। कई प्रारंभिक शोधकर्ता इन परिणामों को समझने में विफल रहे है। वास्तविक नेटवर्क पर प्रदर्शन काफी बेहतर है।

एक आधुनिक ईथरनेट में, सभी स्टेशन साझा केबल या साधारण ईथरनेट हब के माध्यम से चैनल साझा नहीं करते हैं; इसके अतिरिक्त, प्रत्येक स्टेशन स्विच के साथ संचार करता है, जो उस ट्रैफ़िक को गंतव्य स्टेशन पर आगे बढ़ाता है। इस टोपोलॉजी में, टकराव केवल तभी संभव हैं जब स्टेशन और स्विच एक ही समय में एक दूसरे के साथ संवाद करने का प्रयास करें, और टकराव इस लिंक तक सीमित हैं। इसके अतिरिक्त, 10Base-T मानक ने ऑपरेशन का पूर्ण द्वैध मोड पेश किया, जो तेज़ ईथरनेट के साथ आम हो गया और गीगाबिट ईथरनेट के साथ डी फैक्टो स्टैंडर्ड।पूर्ण द्वैध में, स्विच और स्टेशन एक साथ भेज और प्राप्त कर सकते हैं, और इसलिए आधुनिक ईथरनेट पूरी तरह से टकराव-मुक्त हैं।

रिपीटर्स और हब


सिग्नल गिरावट और समय के कारणों के लिए, समाक्षीय ईथरनेट खंडों का प्रतिबंधित आकार है। ईथरनेट रिपीटर का उपयोग करके कुछ बड़े नेटवर्क बनाए जा सकते हैं।प्रारंभिक रिपीटर्स के पास केवल दो पोर्ट थे, जो अधिक से अधिक, नेटवर्क आकार के दोगुना होने की अनुमति देते थे। एक बार दो से अधिक पोर्ट वाले रिपीटर उपलब्ध हो जाने के बाद, स्टार नेटवर्कटोपोलॉजी में वायर करना संभव था। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके स्टार टोपोलॉजी (फाइबरनेट कहा जाता है) के साथ प्रारंभिक प्रयोग 1978 तक प्रकाशित किए गए थे।

साझा केबल ईथरनेट कार्यालयों में स्थापित करना हमेशा कठिन होता है क्योंकि इसकी बस टोपोलॉजी टेलीफोनी के लिए इमारतों में डिज़ाइन किए गए स्टारलान टोपोलॉजी केबल योजनाओं के साथ संघर्ष में है। व्यावर्तित युग्म जोड़ी टेलीफोन वायरिंग के अनुरूप ईथरनेट को संशोधित करना पहले से ही वाणिज्यिक भवनों में स्थापित किए गए लागत को कम लागत प्रदान करता है, स्थापित आधार का विस्तार करने और निर्माण डिजाइन का लाभ उठाने का एक और अवसर मिला, और इस प्रकार, मुड़ जोड़ी ईथरनेट 1980 के दशक के मध्य में अगला तार्किक विकास था।

1980 के दशक के मध्य में बिना शील्डेड ट्विस्टेड-पेयर केबल (यूटीपी) पर ईथरनेट ने स्टारलैन के साथ 1 मेगाबिट प्रति सेकंड परआरम्भ किया। 1987 में सिनोप्टिक्स ने एक केंद्रीय हब के साथ स्टार-वायर्ड केबलिंग टोपोलॉजी में 10 मेगाबिट प्रति सेकंड पर पहला मुड़-जोड़ी ईथरनेट पेश किया, जिसे बाद में लैटिसनेट कहा गया है।  ये 10Base-T में विकसित हुए, जिसे केवल पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक के लिए डिज़ाइन किया गया था, और सभी समाप्ति उपकरण में बनाया गया था। इसने रिपीटर्स को बड़े नेटवर्क के केंद्र में उपयोग किए जाने वाले विशेषज्ञ उपकरण से एक उपकरण में बदल दिया, जिसे दो से अधिक मशीनों के साथ हर व्यावर्तित युग्म-आधारित नेटवर्क का उपयोग करना था। इसके परिणामस्वरूप बनने वाली वृक्ष संरचना ने नेटवर्क पर अन्य उपकरणों को प्रभावित करने से एक सहकर्मी या उससे जुड़े केबल के साथ अधिकांश दोषों को रोककर ईथरनेट नेटवर्क को बनाए रखना आसान बना दिया था।

भौतिक स्टार टोपोलॉजी और ट्विस्टेड जोड़ी और फाइबर मीडिया में अलग-अलग संचरण की उपस्थिति के बावजूद, और चैनल प्राप्त करते हैं, रिपीटर-आधारित ईथरनेट नेटवर्क अभी भी आधा-द्वैध और सीएसएमए/सीडी का उपयोग करते हैं, केवल पुनरावर्तक द्वारा न्यूनतम गतिविधि के साथ, मुख्य रूप से पैकेट टकराव से निपटने में जैम सिग्नल उत्पन्न से निपटने में संकेत है। प्रत्येक पैकेट को रिपीटर पर हर दूसरे पोर्ट पर भेजा जाता है, इसलिए बैंडविड्थ और सुरक्षा समस्याओं को संबोधित नहीं किया जाता है। पुनरावर्तक का कुल थ्रूपुट एक ही लिंक तक सीमित है, और सभी लिंक को एक ही गति से संचालित करना चाहिए।

ब्रिजिंग और स्विचिंग


जबकि रिपीटर्स ईथरनेट सेगमेंट के कुछ पहलुओं को अलग कर सकते हैं, जैसे कि केबल ब्रेकेज, वे अभी भी सभी ईथरनेट उपकरणों के लिए सभी ट्रैफ़िक को अग्रेषित करते हैं। संपूर्ण नेटवर्क टकराव डोमेन है, और सभी होस्ट को नेटवर्क पर कहीं भी टकराव का अड्रेस्सेस लगाने में सक्षम होना चाहिए था। यह सबसे दूर नोड्स के बीच रिपीटर्स की संख्या को सीमित करता है और ईथरनेट नेटवर्क पर कितनी मशीनें संवाद कर सकती है, इस पर व्यावहारिक सीमाएं बनाता है। रिपीटर्स द्वारा सम्मिलित किए गए सेगमेंट को सभी एक ही गति से काम करना पड़ता है, जिससे चरणबद्ध उन्नयन असंभव हो जाते हैं।

इन समस्याओं को कम करने के लिए, भौतिक लेयर को अलग करते हुए डेटा लिंक लेयर पर संवाद करने के लिए ब्रिजिंग बनाई गई थी। ब्रिजिंग के साथ, केवल अच्छी तरह से गठित ईथरनेट पैकेट को ईथरनेट सेगमेंट से दूसरे में अग्रेषित किया जाता है; टकराव और पैकेट त्रुटियां अलग -थलग हैं। प्रारंभिक स्टार्टअप में, ईथरनेट ब्रिज कुछ हद तक ईथरनेट रिपीटर्स की तरह काम करते हैं, जो सेगमेंट के बीच सभी ट्रैफ़िक पास करते हैं। आने वाले फ्रेम के स्रोत अड्रेस्सेस का अवलोकन करके, पुल तब एक अड्रेस्सेस तालिका बनाता है जो सेगमेंट के लिए अड्रेस्सेस को जोड़ता है। एक बार जब कोई अड्रेस्सेस सीख जाता है, तो पुल ने नेटवर्क ट्रैफ़िक को उस अड्रेस्सेस के लिए केवल संबंधित खंड के लिए नियुक्त किया, जो समग्र प्रदर्शन में सुधार करता है। प्रसारण (नेटवर्किंग) ट्रैफ़िक अभी भी सभी नेटवर्क सेगमेंट के लिए अग्रेषित किया गया है। ब्रिज भी दो मेजबानों के बीच कुल खंडों पर सीमाओं को पार करते हैं और गति के मिश्रण की अनुमति देते हैं, दोनों तेजी से ईथरनेट वेरिएंट की वृद्धिशील तैनाती के लिए महत्वपूर्ण हैं।

1989 में, मोटोरोला कोडेक्स ने अपने 6310 इथरस्पैन को पेश किया, और कल्पना (कंपनी) ने अपने इथरविच को पेश किया; ये पहले वाणिज्यिक ईथरनेट स्विच के उदाहरण थे। इस तरह के प्रारंभिक स्विच जैसे कि कट-थ्रू स्विचिंग का उपयोग किया जाता है, जहां आने वाले पैकेट के केवल हेडर की जांच की जाती है, इससे पहले कि इसे गिरा दिया जाए या दूसरे सेगमेंट में अग्रेषित किया जाता है। यह अग्रेषण विलंबता को कम करता है। इस पद्धति का दोष यह है कि यह आसानी से विभिन्न लिंक गति के मिश्रण की अनुमति नहीं देता है। एक और यह है कि भ्रष्ट किए गए पैकेट अभी भी नेटवर्क के माध्यम से प्रचारित हैं। इसके लिए अंतिम उपाय मूल स्टोर और ब्रिजिंग के आगे के दृष्टिकोण के लिए एक वापसी था, जहां पैकेट को अपनी संपूर्णता में स्विच पर एक बफर में पढ़ा जाता है, इसका फ्रेम चेक अनुक्रम सत्यापित किया जाता है और उसके बाद ही पैकेट को अग्रेषित किया जाता है। आधुनिक नेटवर्क उपकरणों में, यह प्रक्रिया सामान्यतः एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत परिपथ का उपयोग करके की जाती है, जिससे पैकेट वायर की गति पर अग्रेषित हो सकते हैं।

जब एक व्यावर्तित युग्म या फाइबर लिंक सेगमेंट का उपयोग किया जाता है और न ही अंत एक पुनरावर्तक से जुड़ा होता है, तो पूर्ण-द्वैध ईथरनेट उस सेगमेंट पर संभव हो जाता है। पूर्ण-द्वैध मोड में, दोनों उपकरण एक ही समय में एक दूसरे से और प्राप्त कर सकते हैं और प्राप्त कर सकते हैं, और कोई टकराव डोमेन नहीं है। यह लिंक की कुल बैंडविड्थ को दोगुना कर देता है और कभी -कभी लिंक स्पीड (उदाहरण के लिए, 200 मेगाबिट प्रति सेकंड फास्ट ईथरनेट के लिए) के रूप में विज्ञापित किया जाता है। इन कनेक्शनों के लिए टकराव डोमेन के उन्मूलन का मतलब यह भी है कि लिंक के सभी बैंडविड्थ का उपयोग उस सेगमेंट पर दो उपकरणों द्वारा किया जा सकता है और उस खंड की लंबाई टकराव का अड्रेस्सेस लगाने की बाधाओं द्वारा सीमित नहीं है।

चूंकि पैकेट सामान्यतः केवल उस पोर्ट तक पहुंचाते हैं, जिसके लिए वे इरादा करते हैं, एक स्विच किए गए ईथरनेट पर ट्रैफ़िक साझा-माध्यम ईथरनेट की तुलना में कम सार्वजनिक है। इसके बावजूद, स्विच किए गए ईथरनेट को अभी भी असुरक्षित नेटवर्क तकनीक के रूप में माना जाना चाहिए, क्योंकि यह एआरपी स्पूफिंग और मैक फ्लडिंग जैसे स्विच किए गए ईथरनेट सिस्टम को अलग करना आसान है।

बैंडविड्थ फायदे, एक दूसरे से उपकरणों के बेहतर अलगाव, आसानी से उपकरणों की विभिन्न गति को मिलाने की क्षमता और गैर-स्विच किए गए ईथरनेट में निहित चेनिंग सीमाओं के उन्मूलन ने ईथरनेट को प्रमुख नेटवर्क प्रौद्योगिकी बना दिया है।

उन्नत नेटवर्किंग
साधारण स्विच्ड ईथरनेट नेटवर्क, जबकि रिपीटर-आधारित ईथरनेट पर एक बड़ा सुधार, विफलता के एकल बिंदुओं से ग्रस्त है, ऐसे हमले जो मशीन को डेटा भेजने में ट्रिक स्विच या होस्ट करते हैं, भले ही यह इसके लिए लिए अभिप्रेत न हो, मापनीयता और सुरक्षा संबंधी मुद्दे स्विचिंग लूप, प्रसारण विकिरण औरबहुस्त्र्पीय ट्रैफ़िक हैं।

स्विचेस में उन्नत नेटवर्किंग सुविधाएँ शॉर्टेस्ट पाथ ब्रिजिंग (एसपीबी) या स्पेनिंग ट्री प्रोटोकॉल (एसटीपी) का उपयोग लूप-फ्री, मेश्ड नेटवर्क को बनाए रखने के लिए करती हैं, जिससे अतिरेक (एसटीपी) या लोड-बैलेंसिंग (एसपीबी) के लिए भौतिक लूप की अनुमति मिलती है। शार्टेस्ट पाथ ब्रिजिंग में लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल आईएस-आईएस का उपयोग सम्मिलित है, जो उपकरणों के बीच सबसे छोटे पथ मार्गों के साथ बड़े नेटवर्क की अनुमति देता है।

उन्नत नेटवर्किंग सुविधाएँ भी पोर्ट सुरक्षा सुनिश्चित करती हैं, मैक लॉकडाउन और प्रसारण विकिरण फ़िल्टरिंग जैसी सुरक्षा सुविधाएँ प्रदान करती हैं, समान भौतिक बुनियादी ढाँचे का उपयोग करते हुए उपयोगकर्ताओं के विभिन्न वर्गों को अलग रखने के लिए वीएलएएन का उपयोग करती हैं, विभिन्न वर्गों के बीच मार्ग के लिए मल्टीलेयर स्विचिंगका उपयोग करती हैं, और अतिभारित लिंक में बैंडविड्थ जोड़ने और कुछ अतिरेक प्रदान करने के लिए लिंक एकत्रीकरण का उपयोग करती हैं।

2016 में, ईथरनेट ने टॉप 500 सुपर कंप्यूटर के सबसे लोकप्रिय सिस्टम इंटरकनेक्ट के रूप में इन्फिनिबैंड को बदल दिया हैं।

किस्में
ईथरनेट भौतिक लेयर काफी समय अवधि में विकसित हुई और, गति के साथ इसमें 1 मेगाबिट प्रति सेकंड से 400 गीगाबिट प्रति सेकंड की गति के साथ समाक्षीय, समाक्षीय, व्यावर्तित युग्म और फाइबर-ऑप्टिक भौतिक मीडिया इंटरफेस को सम्मिलित करती है। ट्विस्टेड-जोड़ी सीएसएमए/सीडी का पहला परिचय स्टारलैन था, जिसे 802.3 1Base5 के रूप में मानकीकृत किया गया था। जबकि 1Base5 की बाजार में बहुत कम पैठ थी, इसने भौतिक उपकरण (तार, प्लग/जैक, पिन-आउट और वायरिंग योजना) को परिभाषित किया जिसे 10GBASE-T के माध्यम से 10BASE-T तक ले जाया जाता है।

उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य रूप 10Base-T, 100Base-TX, और 1000Base-T हैं। ये तीनों ट्विस्टेड-पेयर केबल और 8P8C मॉड्यूलर कनेक्टर का उपयोग करते हैं। वे क्रमशः 10 मेगाबिट प्रति सेकंड, 100 मेगाबिट प्रति सेकंड, तथा 1 गीगाबिट प्रति सेकंड पर चलते हैं।

ईथरनेट के ऑप्टिकल फाइबर वेरिएंट (जो सामान्यतः एसएफपी मॉड्यूल का उपयोग करते हैं) बड़े नेटवर्क में भी बहुत लोकप्रिय हैं, जो उच्च प्रदर्शन, बेहतर विद्युत अलगाव और लंबी दूरी (कुछ संस्करणों के साथ दसियों किलोमीटर) की पेशकश करते हैं। सामान्य तौर पर, नेटवर्क प्रोटोकॉल स्टैक सॉफ्टवेयर सभी किस्मों पर समान रूप से काम करता है।

फ्रेम संरचना


आईईईई 802.3 में, डेटाग्राम को पैकेट या फ्रेम कहा जाता है। पैकेट का उपयोग समग्र संचरण यूनिट का वर्णन करने के लिए किया जाता है और इसमें प्रस्तावना (संचार), स्टार्ट फ्रेम डेलिमिटर  (एसएफडी) और वाहक एक्सटेंशन (यदि सम्मिलित है) सम्मिलित हैं। स्रोत और गंतव्य मैक अड्रेस्सेस की विशेषता वाले फ्रेम हेडर के बाद फ्रेम प्रारंभ होता है और पेलोड प्रोटोकॉल या तो प्रोटोकॉल प्रकार या पेलोड की लंबाई देने वाला ईथर टाइप फ़ील्ड है। फ्रेम के मध्य खंड में फ्रेम में किए गए अन्य प्रोटोकॉल (उदाहरण के लिए, इंटरनेट प्रोटोकॉल) के लिए किसी भी हेडर सहित पेलोड डेटा सम्मिलित हैं। फ्रेम 32-बिट चक्रीय अतिरेक जांच के साथ समाप्त होता है, जिसका उपयोग पारगमन में डेटा के भ्रष्टाचार का पता लगाने के लिए किया जाता है। विशेष रूप से, ईथरनेट पैकेट में कोई उछाल गिनती नहीं है। समय-समय पर क्षेत्र, एक स्विचिंग लूप की उपस्थिति में संभावित समस्याओं के लिए अग्रणी है।

ऑटोनगोटेशन
ऑटोनगोटेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा दो कनेक्टेड उपकरण सामान्य संचरण मापदंडों का चयन करते हैं, उदहारण गति और द्वैध मोड है। ऑटोनगोटेशन आरम्भ में वैकल्पिक विशेषता थी, जिसे पहले 100Base-TX के साथ पेश किया गया था, जबकि यह 10Base-T के साथ पिछड़े संगत भी है।ऑटोनगोटेशन 1000Base-T और फास्टर के लिए अनिवार्य है।

स्विचिंग लूप
कंप्यूटर नेटवर्क में स्विचिंग लूप या ब्रिज लूप तब होता है जब दो एंडपॉइंट्स के बीच एक से अधिक लेयर 2 (ओएसआई मॉडल) पथ होता है (जैसे कि दो नेटवर्क स्विच के बीच कई कनेक्शन या एक दूसरे से जुड़े एक ही स्विच पर दो पोर्ट)। लूप प्रसारण विकिरण बनाता है क्योंकि प्रसारण और मल्टीकास्ट को हर कंप्यूटर पोर्ट (हार्डवेयर) से स्विच आउट करके अग्रेषित किया जाता है, स्विच या स्विच नेटवर्क को बाढ़ के प्रसारण संदेशों को बार -बार पुन: प्रसारित करता है। चूंकि लेयर 2 हेडर लाइव (टीटीएल) मान के लिए समय का समर्थन नहीं करता है, यदि फ्रेम को लूप किए गए टोपोलॉजी में भेजा जाता है, तो यह हमेशा के लिए लूप कर सकता है।

भौतिक टोपोलॉजी जिसमें स्विचिंग या ब्रिज लूप होते हैं, अतिरेक कारणों के लिए आकर्षक है, फिर भी स्विच किए गए नेटवर्क में लूप नहीं होना चाहिए। समाधान भौतिक लूप की अनुमति देने के लिए है, लेकिन नेटवर्क स्विच पर सबसे छोटा पथ ब्रिजिंग (एसपीबी) प्रोटोकॉल या पुराने फैले हुए ट्री प्रोटोकॉल (एसटीपी) का उपयोग करके एक लूप-मुक्त तार्किक टोपोलॉजी बनाता है।

जैबर
नोड जो ईथरनेट पैकेट के लिए अधिकतम संचरण विंडो से अधिक समय तक भेज रहा है, उसे अस्पष्ट माना जाता है। भौतिक टोपोलॉजी के आधार पर, जैबर डिटेक्शन और उपाय कुछ हद तक भिन्न होते हैं।
 * स्थायी नेटवर्क विघटन को रोकने के लिए डेटा टर्मिनल उपकरण (20-150 एमएस) से असामान्य रूप से लंबे समय तक संचरण का पता लगाने और रोकने के लिए मध्यम अनुलग्नक इकाई की आवश्यकता होती है।
 * विद्युत रूप से साझा माध्यम (10Base5, 10Base2, 1Base5) पर, जैबर को केवल प्रत्येक अंत नोड द्वारा, रिसेप्शन को रोकते हुए पता लगाया जा सकता है। कोई और उपाय संभव नहीं है।
 * पुनरावर्तक/पुनरावर्तक हब जैबर टाइमर का उपयोग करता है जो समाप्त होने पर अन्य पोर्ट के लिए पुन: प्रसारण को समाप्त करता है। टाइमर 1 मेगाबिट प्रति सेकंड के लिए 25,000 से 50,000 बिट बार चलता है, 10 और 100 मेगाबिट प्रति सेकंड के लिए 40,000 से 75,000 बिट बार, और 1 गीगा बिट प्रति सेकंड के लिए 80,000 से 150,000 बिट बार तक चलता है। जब तक वाहक का पता नहीं चलता है, तब तक जैबरिंग पोर्ट को नेटवर्क से अलग कर दिया जाता है।
 * मैक लेयर का उपयोग करने वाले एंड नोड्स सामान्यतः बड़े आकार के ईथरनेट फ्रेम का पता लगाएंगे और प्राप्त करना बंद कर देते हैं। पुल/स्विच फ्रेम को अग्रेषित नहीं करता है।
 * जंबो फ्रेम का उपयोग करके नेटवर्क में गैर-समान फ्रेम आकार के विन्यास को अंत नोड्स द्वारा जैबर के रूप में पाया जा सकता है।
 * अपस्ट्रीम रिपीटर द्वारा जैबर के रूप में पाया गया पैकेट और बाद में कट ऑफ में अमान्य फ्रेम चेक अनुक्रम होता है और इसे गिरा दिया जाता है।

रनट फ्रेम

 * रनट पैकेट या फ़्रेम होते हैं जो न्यूनतम अनुमत आकार से छोटे होते हैं। उन्हें छोड़ दिया जाता है और प्रचारित नहीं किया जाता है।

यह भी देखें

 * 5-4-3 नियम
 * अराजकता
 * ईथरनेट क्रॉसओवर केबल
 * फाइबर मीडिया कनवर्टर
 * आईएसओ/आईईसी 11801
 * लिंक परत खोज प्रोटोकॉल
 * डिवाइस बिट दरों की सूची
 * लोकलटॉक
 * Phy
 * ईथरनेट पर पॉइंट-टू-पॉइंट प्रोटोकॉल (पीपीपीओई)
 * छिपकर जानेवाला
 * लैन पर जागो (वॉल)

अग्रिम पठन

 * Version 1.0 of the डीआईएक्स specification.

बाहरी संबंध

 * आईईईई 802.3 ईथरनेट working group
 * आईईईई 802.3-2015 – superseded
 * आईईईई 802.3-2018 standard