Ethernet
Контроль несущей
Форматы кадров технологии Ethernet
Формат MAC – адреса технологий Ethernet
Режимы адресации и типы адресов технологий Ethernet
10 Мбит/с Ethernet
Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)
Гигабит Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)
VLAN тег
253.00K
Категория: ИнтернетИнтернет

CSMA/CD. Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий

1. Ethernet

• CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access
with Collision Detection – множественный
доступ с контролем несущей и
обнаружением коллизий)

2.

3. Контроль несущей

Если в течение битового интервала нет перехода сигнала, то прием
заканчивается. В манчестерском коде можно передавать
последовательности бит переменной длины Процесс определения
времени передачи называют еще контролем несущей, хотя в явном
виде несущей частоты в данном случае не присутствует

4.

• Поле преамбула содержит 7 байт 0хАА и служит для
стабилизации и синхронизации среды (чередующиеся сигналы
CD1 и CD0 при завершающем CD0), далее следует поле SFD
(start frame delimiter = 0xab), которое предназначено для
выявления начала кадра. Поле EFD (end frame delimiter) задает
конец кадра. Поле контрольной суммы (CRC - cyclic redundancy
check), также как и преамбула, SFD и EFD, формируются и
контролируются на аппаратном уровне. В некоторых
модификациях протокола поле efd не используется.
Пользователю доступны поля, начиная с адреса получателя и
кончая полем информация, включительно. После crc следует
межпакетная пауза (IPG - interpacket gap - межпакетный
интервал) длиной 9,6 мксек или более. Максимальный размер
кадра равен 1518 байт (сюда не включены поля преамбулы,
SFD и EFD).

5. Форматы кадров технологии Ethernet

Кадр Raw 802.3 (или кадр Novell 802.3)
Кадр Ethernet DIX (или кадр Ethernet II)
Кадр 802.3/LLC (или кадр Novell 802.2)
Кадр Ethernet SNAP

6.

адрес
назначения
адрес
источника
тип
6
6
2
адрес
назначения
адрес
источника
длина
6
2
6
данные
CRC
46-1500
DSAP SSAP cntl
AA
AA
03
1
1
1
org code
00
3
4
тип
данные
CRC
2
38-1492
4
In order to specify that this is a SNAP frame, the DSAP is set to AA hex.

7. Формат MAC – адреса технологий Ethernet

• Физический адрес сети Ethernet состоит из
двух частей:
• Идентификатор производителя оборудования
(Vendor codes) байты 6,5,4
• Индивидуальный идентификатор устройства
– байты 3,2,1
Специальная организация в составе IEEE занимается распределением
разрешенных кодировок данного поля по заявкам фирмпроизводителей сетевого оборудования. Для написания MAC адреса
могут быть использованы различные формы. Наиболее часто
используется шестнадцатеричная форма, в которой пары байтов отделяются
друг от друга символами «-»:
• 00-e0-14-00-00-00

8. Режимы адресации и типы адресов технологий Ethernet


В сетях Ethernet и IEEE 802.3 используются три основных режима
формирования адреса назначения:
Unicast Multicast Broadcast
Первый режим адресации (Unicast) используется в том случае, когда
станция - источник адресует передаваемый пакет только одному
получателю данных.
Признаком использования режима адресации Multicast является
наличие 1 в младшем бите старшего байта идентификатора
производителя оборудования.
01-00-0C-CC-CC-CC. Кадр, содержание поля DA которого принадлежит
типу Multicast, будет принят и обработан всеми станциями, которые
имеют соответствующее значение поля Vendor Code
Станция сети Ethernet и IEEE 802.3 может также использовать режим
адресации типа Broadcast. Адрес станции назначения типа Broadcast
кодируется специальным значением:
FF-FF-FF-FF-FF-FF
При использовании данного адреса переданный пакет будет принят
всеми станциями, которые находятся в данной сети.

9. 10 Мбит/с Ethernet


10BASE5, IEEE 802.3 (называемый также «Толстый Ethernet») —
первоначальная разработка технологии со скоростью передачи данных
10 Мбит/с. Следуя раннему стандарту IEEE использует коаксиальный кабель с
волновым сопротивлением 50 Ом (RG-8), с максимальной длиной сегмента 500
метров.
10BASE2, IEEE 802.3a (называемый «Тонкий Ethernet») — используется кабель
RG-58, с максимальной длиной сегмента 200 метров, компьютеры
присоединялись один к другому, для подключения кабеля к сетевой карте нужен
T-коннектор, а на кабеле должен быть BNC-коннектор. Требуется наличие
терминаторов на каждом конце. Многие годы этот стандарт был основным для
технологии Ethernet.
10BASE-T, IEEE 802.3i — для передачи данных используется 4 провода кабеля
витой пары (две скрученные пары) категории-3 или категории-5. Максимальная
длина сегмента 100 метров.
10BASE-F, IEEE 802.3j — Основной термин для обозначения семейства 10
Мбит/с ethernet-стандартов, использующих оптоволоконный кабель на
расстоянии до 2 километров: 10BASE-FL, 10BASE-FB и 10BASE-FP. Из
перечисленного только 10BASE-FL получил широкое распространение.
10BASE-FL (Fiber Link) — Улучшенная версия стандарта FOIRL. Улучшение
коснулось увеличения длины сегмента до 2 км.

10. Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)


100BASE-T — общий термин для обозначения стандартов, использующих в
качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 100 метров.
Включает в себя стандарты 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2.
100BASE-TX, IEEE 802.3u — развитие стандарта 10BASE-T для использования
в сетях топологии "звезда". Задействована витая пара категории 5, фактически
используются только две пары проводников.
100BASE-T4 — стандарт, использующий витую пару категории 3.
Задействованы все четыре пары проводников, передача данных идёт в
полудуплексе. Практически не используется.
100BASE-T2 — стандарт, использующий витую пару категории 3.
Задействованы только две пары проводников. Поддерживается полный дуплекс,
когда сигналы распространяются в противоположных направления по каждой
паре. Скорость передачи в одном направлении — 50 Мбит/с. Практически не
используется.
100BASE-FX — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно.
Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексе (для
гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полном дуплексе.
100BASE-LX — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно.
Максимальная длина сегмента 15 километров в полном дуплексе на длине
волны 1310 нм.
100BASE-LX WDM — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно.
Максимальная длина сегмента 15 километров в полнодуплексном режиме на
длине волны 1310 нм и 1550 нм. Интерфейсы бывают двух видов, отличаются
длиной волны передатчика и маркируются либо цифрами (длина волны) либо
одной латинской буквой A(1310) или B(1550). В паре могут работать только
парные интерфейсы: с одной стороны передатчик на 1310 нм, а с другой — на
1550 нм.

11. Гигабит Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)

Гигабит Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)
1000BASE-T, IEEE 802.3ab — стандарт, использующий витую пару категорий 5e или 6. В
передаче данных участвуют все 4 пары. Скорость передачи данных — 250 Мбит/с по одной
паре.
1000BASE-TX был создан Ассоциацией Телекоммуникационной Промышленности (англ.
Telecommunications Industry Association, TIA) и опубликован в марте 2001 года как
«Спецификация физического уровня дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000BASE-TX)
симметричных кабельных систем категории 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)» (англ. «A Full Duplex
Ethernet Specification for 1000 Mbis/s (1000BASE-TX) Operating Over Category 6 Balanced
Twisted-Pair Cabling (ANSI/TIA/EIA-854-2001)»). На основе данного стандарта практически не
было создано продуктов, хотя 1000BASE-TX использует более простой протокол, чем
стандарт 1000BASE-T, и поэтому может использовать более простую электронику.
1000BASE-X — общий термин для обозначения стандартов со сменными
приёмопередатчиками GBIC или SFP.
1000BASE-SX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно.
Дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров.
1000BASE-LX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно.
Дальность прохождения сигнала без повторителя до 550 метров, при использовании
одномодового оптоволокна — до 40 километров.
1000BASE-CX — стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий
экранированную витую пару (STP) с волновым сопротивлением 150 Ом. Заменён
стандартом 1000BASE-T и сейчас не используется.
1000BASE-LH (Long Haul) — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Дальность
прохождения сигнала без повторителя до 100 километров.
Ethernet 10/100/1000 — поддерживает стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX и
1000BASE-T

12. VLAN тег


adds a 32-bit field between the source MAC address and the EtherType/Length fields of the
original frame. The VLAN tag field has the following format:
16 bits 3 bits 1 bit 12 bits
TPID PCP CFI
VID
Tag Protocol Identifier (TPID): a 16-bit field set to a value of 0x8100 in order to identify the frame
as an IEEE 802.1Q-tagged frame.
Priority Code Point (PCP): a 3-bit field which refers to the IEEE 802.1p priority. It indicates the
frame priority level from 0 (lowest) to 7 (highest), which can be used to prioritize different classes
of traffic (voice, video, data, etc).
Canonical Format Indicator (CFI): a 1-bit field. If the value of this field is 1, the MAC address is
in non-canonical format. If the value is 0, the MAC address is in canonical format. It is always set
to zero for Ethernet switches. CFI is used for compatibility between Ethernet and Token Ring
networks. If a frame received at an Ethernet port has a CFI set to 1, then that frame should not be
bridged to an untagged port.
VLAN Identifier (VID): a 12-bit field specifying the VLAN to which the frame belongs. A value of 0
means that the frame doesn't belong to any VLAN; in this case the 802.1Q tag specifies only a
priority and is referred to as a priority tag. A value of hex FFF is reserved for implementation use.
All other values may be used as VLAN identifiers, allowing up to 4094 VLANs. On bridges, VLAN
1 is often reserved for management.
English     Русский Правила