V závislosti od normy je formát rámca Ethernet (frame) štruktúrovaný, obsahuje viac alebo menej informačných polí modelov siete. Pri prenose údajov je zodpovedný za správnu formuláciu pravidiel a úspešný prenos informácií príjemcovi rámček s veľkosťou od 64 do 1518 bajtov.
Protokol bol vytvorený v roku 1970 dobre známymi výrobcami počítačov: DEC, Intel a Xerox. Pôvodne sa nazýval Ethernet DIX a neskôr - Silný Ethernet (silný) pomocou koaxiálneho kábla. Koncom osemdesiatych rokov bola inovovaná na formát Ethernet 2, ktorý podporuje ďalšie funkcie a rýchlosti. Približne v rovnakom čase IEEE vytvoril štandardy pre internetové siete. Počas tejto doby skočil rýchlosť: od 10 do 100 Mbit /s, ďalších 1 Gbit /s, a dnes - 10 Gbit /s IEEE 802.3 AE.
Definícia rámcového formátu
Ethernet je výberový protokol v lokálnych sieťach, ktoré predstavujú skupinu príbuzných zariadení a sú v obmedzenej oblasti relatívne úzko navzájom prepojené. Existujú faktory, ktoré odlišujú lokálne od globálnych internetových sietí:
Menej geografické pokrytie. Zdroje pre vysokorýchlostný prenos údajov. Vysoká šírka pásma od 100 Mbps do 10 Gbps používaná v moderných sieťach. Na pripojenie zariadení nie je potrebná žiadna prenajatá linka alebo poskytovateľ internetových služieb. LOM môže byť malý projekt pre kanceláriu alebo vzdialeného pracovníka.Aby sme vedeli, čoExistujú typy ethernetových rámcov, trochu histórie. Ethernet bol pôvodne navrhnutý tak, aby pracoval na dlhom koaxiálnom kábli, ktorý spája všetky počítače v sieti. Tento typ sa nazýva zbernica. Keď jedna stanica preniesla dáta, všetci ju dostali. Bol navrhnutý na základe skutočnosti, že každý bude počuť vysielanie na úseku drôtu, ktorý sa používa na pripojenie. Termíny "vedúci segment" a "rozhlasové domény".
Doména s rozsiahlymi doménami zahŕňa všetky káble a počítače, ktoré sa medzi sebou môžu počuť, keď ho jeden z počítačov vysiela. Drôtený segment je súčasťou drôtu používaného na pripojenie dvoch zariadení. Vzhľadom na skutočnosť, že siete Ethernet pozostávajú z rozhlasových domén, nemá časový signál, ako je to často v prípade postupných spojení. Systém namiesto toho musí určiť, či sa používa drôt, a ak nie, poslať dostatok informácií, aby mohla vzdialená stanica správne synchronizovať. Tento mechanizmus spolu so schopnosťou detekovať iné počítače sa pokúša získať prístup k káblovému pripojeniu, je formalizovaný protokol s názvom viacnásobný prístupový detektor s nosičom CSMA /CD. V modeli OSI je rámec na úrovni kanálov a je zodpovedný za bezchybný prenos a distribúciu prúdu bitov do blokov. Prvá verzia rozhrania Ethernet I bola založená na 16 bitových poliach. Moderný formát rámca Ethernet bol prvýkrát použitý v štruktúre Ethernet II, predtým, ako Inštitút elektrických a elektronických inžinierov vyvinul štandardný protokol IEEE802.3, z ktorých prvá sa v roku 1983 stala 3 roka.
Komponenty LAN
Lokálna sieť je tradičné prostredie pre pripojenie používateľov a využívanie zdrojov vo forme údajov, aplikácií a ďalších funkcií so vstupnými a výstupnými zariadeniami, ako sú kamery, počítače, televízory a tlačiarne. Jednou z najdôležitejších funkcií, ktoré majú, je komunikovať s ostatnými. Prostredníctvom predvolených brán, ako aj prostredníctvom smerovačov a periférií WAN. LAN slúži ako brána do globálnej siete, ktorá poskytuje množstvo zdrojov a možnosť pripojiť sa k partnerom, poskytovateľom vo formáte rámca Ethernet. V dnešnej dobe môžu miestne siete slúžiť rôznym spotrebiteľským systémom z malej kancelárie s niekoľkými zariadeniami pripojenými na internet, do schém, ktoré kombinujú niekoľko budov a tisícky užívateľov. Skupina vzdialených zamestnancov a mobilných používateľov sa považuje za rozšírenie podnikovej siete pomocou virtuálnych privátnych liniek VPN. Schéma poskytne transparentný prístup k scenáru, v ktorom interakcia užívateľa a jeho práca budú veľmi podobné priamemu pripojeniu k lokálnej sieti podniku. Typické komponenty: koncové body, počítače, servery, IP telefóny, video konzoly a sieťové zariadenia, ktoré poskytujú konsolidované miesto na pripojenie. Napríklad prepínače, smerovače na pripojenie rôznych sietí v jednej štruktúre a niekedy viac tradičných centier ako všeobecné médiá. Sieťové karty a káble sú tiež súčasťou tohto návrhu.
Štruktúra rámca siete Ethernet
V tomto formáte môžu všetky zariadenia určiť kanál a zisťovať prítomnosť signálov z iných vysielačov. To im umožňuje zistiť zrážky, čo robí rám súčasťou detekčného protokolu. Počítač v tomto okamihu naplánuje prenos podľa náhodného časovača, ktorý je pre každý stroj odlišný. Toto vytvára funkčné prostredie, ktoré z dlhodobého hľadiska poskytuje dobrý výkon. Niektoré modely môžu byť funkčné, ale so zlými návrhmi schém, napríklad veľká doména je v konflikte s veľmi veľkým počtom strojov, ktoré používajú rovnaký kanál. Tým sa zvýši pravdepodobnosť súčasného prenosu a možných zrážok, čo následne povedie k celkovému poklesu produktivity. Ďalšie problémy súvisia s chybným zariadením, ktoré vysiela chyby do siete. Preto je ďalšou dôležitou funkciou každej úrovne protokolu 2 orezanie. Rámec siete Ethernet je bit prepravujúci kontajner, ktorý sa prenáša cez sieť s formátovaním poľa. Napríklad Ethernet 2 a IEEE 802.3 predstavujú sekvenciu bitov používaných na synchronizáciu dvoch interaktívnych zariadení a verifikačnú sekvenciu použitú na integritu, rovnako ako prijímač a zdrojovú adresu, MAC adresu.
Miestne siete
Ďalšou dôležitou koncepciou pripojenia Ethernet LAN je objem určitého prenosu. V jednej adrese je len jedno miesto určenia - adresa príjemcu predstavuje jeden počítač. Toto je najtypickejší prístup a MAC adresa je jedinečnáidentifikátor použitý na odosielanie takýchto rámcov. Ak ich protokoly a aplikácie odošlú na všetky zariadenia v sieti, použijú sa vysielania.
Vysielanie je cieľ, ktorý spracovávajú všetky zariadenia. To je vhodné pre protokoly ako ARP, ktoré vyžadujú konverziu IP adries na MAC bez informácií majiteľa IP. Vysielanie vysielania je v strede medzi vysielaním jednej adresy a vysielaním. Toto nie je jedno, a nie všetky destinácie sú len špecifickou skupinou. Inými slovami, ak stroje patria do skupiny, potom bude pridelená určitá prevodovka alebo balík. Je to dynamickejšie, pretože stroje sa rýchlo a efektívne pripájajú a nechávajú skupiny. Príklad multicastovej aplikácie: videokonferencie, e-learning a ďalšie multimédiá so širokým záberom užívateľov. MAC adresy sú spojené s poskytovateľom zariadenia. IEEE definuje rozsahy, aby zaručoval jedinečnosť, ktorá umožňuje ich modifikáciu na špecifické účely. Pozostáva z 24-bitového jedinečného organizačného identifikátora alebo OUI, ktorý identifikuje výrobcu zariadenia, či ide o sieťovú kartu alebo port routeru. Tieto 24 bitov majú 2 bity so špeciálnym významom:
Označenie, či je vysielanie alebo multicastové spojenie. Bit správne adresy sa bežne používa pri zmene MAC.24-bitová adresa stanice, ktorá je regulovaná a koordinovaná konkrétnym dodávateľom zariadenia.
Normy LAN
Ethernet v zmysle OSI sa vzťahuje na úroveň kanálov amá špecifikácie na fyzickej úrovni. Napríklad 1 GB a 10 Gbit Ethernet budú mať špecifikácie fyzických úrovní a odkazy na optické vlákna a konektory pre vyššiu rýchlosť. Protokol je rozdelený na 2 podzemné úrovne: prostredie kontroly prístupu a definícia MAC adresy ako identifikačného formulára pre zariadenia v sieti Ethernet. Podvrstva, ktorá riadi logický kanál, bude interagovať s hornými úrovňami, keď komponenty budú spracovávať každý balík, budú sa vzťahovať na CSMA /CD.
Formáty rámu technológie rámca siete Ethernet poskytujú adresovanie MAC a metódu prístupu nazývanú systém CSMA /CD alebo viacnásobný prístup k detekcii nárazu. Jedná sa o bodovú metódu, ktorá vďaka jedinečnej technológii funguje pre Ethernet a umožňuje všetkým strojom prenášať signály súčasne, kedykoľvek bez priorít, pretože každý má rovnaký prístup a je súčasťou protokolu s viacerými prístupmi.
Klasický model VLAN
Rámec Ethernet II, tiež známy ako V2, je najbežnejší na internete. V súčasnosti väčšina aplikácií TCP /IP, ako napríklad HTTP, FTP, SMTP a POP3, prenáša pakety nasledujúcim spôsobom. Formát fyzickej vrstvy port Ethernet II. Dĺžka
Popis
Medzera medzier
Minimálne 12 bajtov
Medzi dvomi rámmi nie je medzera. Znamená to, že zariadenie musí počkať na nastavené časové obdobie pred odoslaním iného rámca. Zaručuje, že príjemca má dostatok času na spracovanie prijatého rámca na iný, čo umožňuje takéto procesy akonastavenia ukazovateľa vyrovnávacej pamäte alebo aktualizácie štatistiky. Normy siete Ethernet nastavujú minimálnu dĺžku rámčeka pre rozhranie Ethernet s dĺžkou 12 bajtov. Rozhrania GE môžu zmenšiť medzeru na 64 bitov. Rozhranie 10GE môže znížiť rozsah 40 bitov
Preambula
7 bajtu
V úvode by malo byť 101010101010101010101010 101010101010101010101010 10101010 (binárne), iba 7 bytov
, označené obrázky obsahujúce VLAN tag priradiť virtuálne LAN (VLAN) oddeľujúcej konštrukcie na fyzickej a logickej úrovni. To znamená, že používanie podsiete VLAN môže byť implementované bez inštalácie hardvéru. Ak chcete identifikovať rámčeky VLAN, potrebujete pole Tag. Na fyzickej úrovni pracujú VLAN prepínače. V modeli OSI pracuje VLAN na úrovni 2 kanálu a riadi tok údajov. Vďaka sieťam VLAN môže byť sieť efektívnejšia a je zdieľaná v podsieti. Informácie spracované prepínačom zodpovedajú vybraným rámcom. Pole Označenie je implementované pred poľom Typ a používa 4 bajty, čo zvyšuje minimálnu veľkosť rámca 4-bajtovej siete Ethernet.
Synchronizácia komunikácie 802.3
Proces synchronizácie je vykonávaná bitový prúd, ktorý umožňuje, že vysielač a prijímač pre synchronizáciu komunikácie. Preambula je alternatívna vzorka binárnych 56 jednotiek a núl. Preambula okamžite nasleduje oddeľovač počiatočných rámcov:
Štart oddeľovač - vždy 10101011 a používa sa na označenie začiatku informácie. Cieľová MAC adresa prijíma dáta. Keď karta (NIC) počúva drôt, kontroluje toto polevlastné vlastné MAC Výstupný vysielač MAC. Dĺžka rámčeka v bajtoch. Hoci toto pole môže obsahovať akúkoľvek hodnotu od 0 do 65534, zriedka prekračuje 1500 pre väčšinu následných spojení. Siete zvyčajne používajú na prístup na internet sekvenčné zariadenia. Úplná data (aka Užitočné zaťaženie). Tu sú vložené údaje. Toto je miesto, kde sa zobrazuje hlavička IP a ďalšie informácie, ak používate IP cez Ethernet. Toto pole obsahuje informácie IPX pri použití protokolu IPX /SPX (Novell). Vo formáte ráme plniaci Ethernet 802 3 má štyri špecifické oblasti DSAP - prístupový bod pre schôdzky, SSAP - zdroj služby prístupu Poiont, CTRL - bity Control Komunikácia Ethernet, NLI - úroveň sieťové rozhranie. FCS - Obsahuje kontrolnú sekvenciu rámca vypočítanú pomocou cyklickej kontroly redundancie (CRC) a umožňuje detegovať chyby a odmietnuť snímku, ak sa zdá, že je poškodená.Táto verzia balíka dostal 802.3 nešťastný názov «Ethernet 802.3», bol prepustený Novell k širokému prijatie noriem a populárne IEEE 802.3 IPX /SPX, ktorý bohužiaľ viedlo k častému zámene s normou. Na rozdiel od klasického modelu Ethernet II, určí presný koncový rám bitovej sekvencie pre SFD. Toto identifikuje dátový paket ako štandard 802.3 pre príjemcu. Neupravené názvy súborov 802.3 neobsahujú ID protokolu, pretože môžu byť použité len pre protokol Novell IPX. Okrem toho sa prenášaná informácia vždy predčí 2 bajty, ktoré pozostávajú z jednotiek. Toto je jediný spôsob rozlíšenia"Raw" rám od ostatných v rodine 802.3. IEEE 802.3 raw môže byť použitý len pre IPX, pretože neexistuje žiadny identifikátor poľa Ethernetového poľa. IEEE 802.3 raw názov je tiež trochu zavádzajúce, pretože Novell vzal meno bez zapojenia IEEE, keď rám rám. Použitie tohto rámčeka znamená dodatočnú prácu pre používateľa, pretože medzi zariadeniami môžu nastať problémy s kompatibilitou. Od roku 1993 spoločnosť Novell odporučila normu Ethernet 802.2, ktorá používala IEEE 802.3, aby sa zabránilo zmätku so "surovým" rámom.
Nové funkcie - DSAP a SSAP
Na štandardizáciu štruktúry produktu 802.3 sa zaviedli nové funkcie - DSAP a SSAP, ktoré nahradia pole a riadiace pole obsahujúce rámček LLC. Táto verzia definuje až 256 kompatibilných protokolov s dôležitými informáciami integrovanými do dátového poľa. Nové riadiace pole nastavuje "logické spojenie" (LLC). Tento okamih poskytuje transparentnosť v postupoch pre zdieľanie médií a môže kontrolovať tok informácií. Služba DSAP alebo prístupový bod k cieľovej službe je pole s 1 bajtom, ktoré jednoducho pôsobí ako ukazovateľ do pamäťovej vyrovnávacej pamäte prijímajúcej stanice. Oznamuje NIC, ktorá umiestňuje informácie. Táto funkcia je mimoriadne dôležitá v situáciách, keď používatelia používajú viacero stĺpcov protokolov. SSAP alebo prístupový bod k zdrojovej službe je podobný systému DSAP a označuje zdroj odosielaného procesu. Klasická rámová štruktúra rozhrania Ethernet 802.3 SNAP so špeciálnou vlastnosťou je pole SNAP pre viac ako 256 protokolov. Ich počet je 2 bajty, navyše výrobca sa môže integrovaťjedinečný identifikátor (3 bajty). Na rozdiel od svojich predchodcov SNAP tiež poskytuje spätnú kompatibilitu s Ethernet II. DSAP, SSAP a Control sú jasne definované. Vďaka nedávno pridanému priestoru pre informácie 802.3 je SNAP extrémne všestranný a umožňuje interoperabilitu medzi rôznymi protokolmi. Napriek tomu je priestor pre aktuálne údaje o niečo menší. Klasická štruktúra rámca Ethernet 802.3 so značkami. Pole značky obsahuje dôležité informácie pre integráciu VLAN. Značky VLAN môžu byť inštalované aj v najpopulárnejšom modernom rámcovom formáte IEEE 802.3. V tomto rámci pole označenia používa 4 bajty a je implementované podľa špecifikácie dĺžky. Minimálna veľkosť rámca je teraz zvýšená zo 4 na 68. Prehľad: Bloky rámov siete Ethernet. Venujte pozornosť tabuľke.
konštrukčné diely
veľkosť rámu Ethernet, byte
funkcia
Synchronizácia prijímačaBit sekvencia, ktorá iniciuje rámček
Cieľové miesto určenia (MAC)
6
Hardvérová adresa cieľového sieťového adaptéra
MAC)
6
hardvérová adresa zdrojového adaptéra
, značka
(137 )
4
Dodatočná značka VLAN pre int Milosti siete VLAN (IEEE 802.1 q)
výrobku
2
, Ethernet II: protokol značenie vrstva 3
, dĺžka
2
dĺžky informácií dráhy
,
,
, prístupový bodServisné udalosti (DSAP)
1
jednotlivo pre prístupový bod
Access Point na pôvodnú služby (SSAP)
1
výstup adresa pre zasielanie zariadení
riadenia
1
identifikuje výstrel LLC (logický odkaz)
jedinečný identifikátor
(209 )
5
pole pre určenie organizačných jedinečný identifikátor (OUI), výrobca a číslo protokolu (napríklad "typ" rámce Ethernet)
, Dánsko
44-1500 (obmedzenia v závislosti na konštrukcii rámu)
na prenos dát
kontrolná sled rámca (FCS)
4
, kontrolný súčet, ktorý počíta celý rám
rozostup interframe (IFS)
-
break prevodu 96 mikrosekúnd
Hlavička kanálu prenosu údajov
Štandardný prenos hlavičky - Ofset 0-5: Adresa príjemcu. Prvými šiestimi bajtami veľkosti rámca siete Ethernet je adresa príjemcu. Určuje, ktorý adaptér odosiela dátový rámec. Cieľová adresa URL určuje vysielanú správu, ktorú čítajú prijímajúce zariadenia. Prvé tri bajty priradenia sú priradené a závisia od poskytovateľa IEEE. Formát určenia je rovnaký vo všetkých implementáciách siete Ethernet. Ďalších šesť bajtov je zdrojová adresa, štandard je "Odsadenie 6-11: Zdrojová adresa". Označuje, ktorému adaptéru bola odoslaná správa. Rovnako ako príjemca, prvé tri bajtyuveďte poskytovateľa karty. Zdrojový formát je rovnaký vo všetkých implementáciách siete Ethernet. Bajty 13 a 14 obsahujú dĺžku údajov v rámci, bez preambuly, 32-bitovej CRC, DLC alebo dĺžky poľa. Nesmie byť kratšia ako celková dĺžka 64 bajtov. Hlavička prenosového kanála by mala byť logická hlavička riadenia kanálov, ktorá je opísaná v špecifikácii IEEE 802.2. Účelom nadpisu LLC je poskytnúť "otvor v strope" úrovne prenosového kanálu. Určením, v ktorom pamäťovej vyrovnávacej pamäti adaptér umiestni rám, hlavička LLC umožňuje horným úrovniam vedieť, kde nájsť dáta. Vedľa položky Odsadenie 17: SAP, SAP je jedno-bajtové riadiace pole, ktoré definuje typ rámca LLC. Po hlavičke 802.2 ide o 43 až 1497 bajtov, zvyčajne sa skladá z hlavičiek najvyššej úrovne, ako napríklad TCP /IP alebo IPX, a potom z aktuálnych údajov. FCS: Posledné 4 bajty, ktoré čítajú adaptér, sú rámcová sekvencia alebo CRC. Keď sa napätie na vedení vráti na nulu, adaptér skontroluje posledné 4 bajty, ktoré dostal, kontrolným súčtom, ktorý generuje pomocou komplexného polynómu. Ak sa vypočítaný kontrolný súčet nezhoduje s hodnotou v rámci, odmieta a nedosiahne pamäťové vyrovnávacie pamäte na stanici.
Porovnanie 80211 vs. 802,3
Jedným z rozdielov medzi 802,3 bezdrôtovými rámami Ethernet, 80211 je veľkosť rámu. Káble 802.3 majú maximálny rozmer rámca Ethernet 1518 bajtov s užitočným zaťažením 1500 bajtov. Ak sú 802,3 snímok označené 802,1 Q VLAN a prioritou používateľa, maximálna veľkosť 802,3 je 1522 bajtov s užitočným zaťažením dát 1504 bajtov. 802.3 majú len zdrojovú adresu (SA) acieľ (DA) v záhlaví úrovne 2. 80211 obsahuje až štyri polia v hlavičke MAC a používa iba tri polia MAC adresy (4 v prostredí WDS). Štandard 80211 je schopný preniesť rýchly formát rámca Ethernet s užitočným zaťažením MSDU. Je to 2304 bajtov hornej úrovne. MAC adresa používaná rámcami 80211 je oveľa komplikovanejšia ako pri rámcoch Ethernet. V závislosti od toho, či je návštevnosť 80211 vzostupná alebo klesajúca, zmení sa definovanie každého zo štyroch polí MAC v hlavičke úrovne 2. Štruktúra rámca Ethernet IEEE 802.3 je dnes najpopulárnejšia a široko používaná v lokálnej sieti. Niektoré protokoly však vyžadujú viac priestoru na získanie konkrétnych informácií. V dôsledku toho existujú možnosti rámca IEEE 80211, ktoré poskytujú dodatočné dátové bloky pre špecifické informácie, vrátane rozšírení SNAP a značiek VLAN.
