В зависимост от стандарта, форматът на рамката Ethernet (frame) е структуриран, съдържа повече или по-малко информационни полета на мрежовите модели. При предаване на данни, кадър с размер от 64 до 1518 байта е отговорен за правилното формулиране на правилата и за успешното предаване на информация на получателя.
Протоколът е създаден през 1970 г. от известни производители на компютри: DEC, Intel и Xerox. Първоначално той се нарича Ethernet DIX, а по-късно - дебел Ethernet (дебел) чрез използване на коаксиален кабел. В края на 80-те години той беше обновен до Ethernet 2 формат, който поддържа повече функции и скорости. Почти по същото време IEEE създаде стандарти за интернет мрежи. През това време той ускори скоростта: от 10 до 100 Mbit /s, още 1 Gbit /s, а днес - 10 Gbit /s IEEE 802.3 AE.
Определение на формат на кадъра
Ethernet е протокол за избор в локалните мрежи, които представляват група от свързани устройства и са относително тясно свързани помежду си в ограничена област. Има фактори, които разграничават местните от глобалните интернет мрежи:
По-малко географско покритие.
Ресурси за високоскоростен пренос на данни.
Висока честотна лента от 100 Mbps до 10 Gbps, използвана в модернизирани мрежи.
Не е необходим нает телефон или доставчик на интернет услуги за свързване на устройства.
LOM може да бъде малък проект за офис или отдалечен работник.
За да се знае коиИма видове Ethernet рамки, малко история. Първоначално Ethernet е проектиран да работи на дълъг коаксиален кабел, който свързва всички компютри в мрежата. Този тип се нарича шина. Когато една станция предаде данните, всички останали ги получиха. Той е проектиран на базата на факта, че всеки ще чуе излъчването по секцията на кабела, използван за свързване. Следователно, термините "водещ сегмент" и "домейни за разпространение".
Домейнът с широкообхватна област включва всички жици и компютри, които могат да се чуват взаимно, когато един от компютрите го предава. Телният сегмент е част от проводника, използван за свързване на две устройства. Поради факта, че Ethernet мрежите се състоят от разпръсквателни домейни, той няма тактов сигнал, както често се случва при последователни връзки. Вместо това, системата трябва да определи дали проводникът се използва и ако не, да изпрати достатъчно информация, така че отдалечената станция да може правилно да я синхронизира. Този механизъм, съчетан с възможността за откриване на други компютри, опит за получаване на достъп до кабелната връзка, е формализиран протокол, наречен откриване на множество достъп с CSMA /CD носител. В модела OSI, рамката е на ниво канал и е отговорен за предаването и разпространението на потока от битове до блокове без грешки. Първата версия на Ethernet I беше базирана на 16-битови полета. Модерният формат на Ethernet рамката за първи път е използван в структурата на Ethernet II, преди Институтът за инженери по електричество и електроника да разработи стандартния IEEE протокол802.3, първата от които през 1983 г. става 3raw.
LAN компоненти
Локална мрежа е традиционна среда за свързване на потребителите и използване на ресурси под формата на данни, приложения и други функции с входни и изходни устройства като камери, компютри, телевизори и принтери. Една от най-важните им функции е да осигурят комуникация с другите. Чрез шлюзовете по подразбиране, както и чрез маршрутизатори и WAN периферни устройства. LAN служи като портал към глобалната мрежа, която осигурява богатство от ресурси и възможност за свързване с партньори, доставчици във формата на Ethernet рамка. Днес локалните мрежи могат да обслужват различни потребителски схеми от малък офис с няколко устройства, свързани с интернет, до схеми, които комбинират няколко сгради и хиляди потребители. Група отдалечени служители и мобилни потребители се считат за разширение на корпоративната мрежа чрез използването на виртуални частни линии на VPN. Схемата ще осигури прозрачен достъп до сценарий, при който взаимодействието с потребителя и неговата работа ще бъдат много сходни с директната връзка с локалната мрежа на предприятието. Типични компоненти: крайни точки, компютри, сървъри, IP телефони, видео конзоли и мрежови устройства, които осигуряват консолидирано място за свързване. Например комутатори, маршрутизатори за свързване на различни мрежи в една структура, а понякога и по-традиционни центрове като общи медии. Мрежовите карти и кабели също са част от този дизайн.
Структура на Ethernet рамка
В този формат всички машини могат да определят канала и да установят наличието на сигнали от други предаватели. Това им позволява да откриват сблъсъци, което прави рамката част от протокола за откриване. Компютърът в този момент ще планира трансфер според случаен таймер, който е различен за всяка машина. Това създава функционална среда, която в дългосрочен план осигурява добра производителност. Някои модели може да са функционални, но с лоши схеми за проектиране, например, голям домейн конфликтира с много голям брой машини, които използват един и същ канал. Това ще увеличи вероятността за едновременно предаване и възможни сблъсъци, което от своя страна ще доведе до общ спад на производителността. Други проблеми са свързани с дефектно оборудване, което изпраща грешки в мрежата. Следователно, следващата важна функция на всяко ниво на протокол 2 е изрязване. Ethernet рамка е контейнер, който носи бита, които се предават по мрежа с форматиране на полето. Например, Ethernet 2 и IEEE 802.3 представляват последователност от битове, използвани за синхронизиране на две взаимодействащи устройства и верификация за верификация, използвана за цялост, както и адрес на приемник и източник, MAC адрес.
Локална мрежа
Друга важна концепция в Ethernet LAN връзката е обемът на конкретно предаване. В един адрес има само една дестинация - адреса на получателя, който представлява една машина. Това е най-типичният подход и MAC адресът е уникаленидентификатора, използван за изпращане на такива рамки. Ако протоколите и приложенията ги изпратят до всички устройства в мрежата, тогава се използват предавания.
Излъчването е дестинация, която се обработва от всички устройства. Това е удобно за протоколи като ARP, изискващи конвертиране на IP адреси в MAC без информация за собственика на IP. Предаването на множествено предаване е по средата между едно адреса и излъчване. Това не е едно и не всички дестинации са само определена група. С други думи, ако машините принадлежат към групата, на него ще бъде присвоена определена предаване или пакет. Това е по-динамично, защото машините се присъединяват и напускат групите бързо и ефективно. Пример за приложение за множествено предаване: видеоконференции, електронно обучение и други мултимедии с широк обхват от потребители. MAC адресите са свързани с доставчика на оборудване. IEEE дефинира диапазони, за да се гарантира уникалността, която позволява тяхната модификация за специфични цели. Той се състои от 24-битов уникален организационен идентификатор или OUI, който идентифицира производителя на оборудването, независимо дали е мрежова карта или порт на маршрутизатора. Тези 24 бита имат 2 бита със специално значение:
Индикация дали има излъчване или мултикаст връзка. При промяна на MAC обикновено се използва управляван адресен бит.
24-битов адрес на станцията, който се регулира и координира от конкретен доставчик на оборудване.
Стандарти на LAN
Ethernet по отношение на OSI се отнася за нивото на канала иима спецификации на физическо ниво. Например, 1 GB и 10 Gbit Ethernet ще имат спецификации на физически нива и връзки към оптични влакна и конектори за по-високи скорости. Протоколът е разделен на 2 поднива: среда за контрол на достъпа и дефиниране на MAC адрес като идентификационен формуляр за устройства в Ethernet мрежата. Подслоят, който контролира логическия канал, ще взаимодейства с горните нива, когато компонентите обработват всеки пакет, те ще се позовават на CSMA /CD.
Форматите на рамката на технологията за Ethernet рамка осигуряват MAC адресиране и метод за достъп, наречен CSMA /CD или система за множествен достъп за откриване на сблъсък. Това е точков метод, който благодарение на уникалната технология работи за Ethernet и позволява на всички машини да предават сигнали едновременно, по всяко време без приоритети, тъй като всеки има равен достъп и е част от протокол за множество достъп.
Класическият VLAN модел
Рамката Ethernet II, известна още като V2, е най-често срещаната в интернет. Понастоящем повечето TCP /IP приложения, като HTTP, FTP, SMTP и POP3, прехвърлят пакети по следния начин. Формат на физически слой Ethernet II.
дължина
описание
междупространствена разлика
Минимум 12 байта
Между двете рамки няма място. Това означава, че устройството трябва да изчака определен период от време, преди да изпрати друг кадър. Тя гарантира, че получателят има достатъчно време да обработи получения кадър на друг, като позволява такива процеси катонастройки на буферни указатели или актуализации на статистически данни. Ethernet стандартите определят минималната дължина на 12-байтовия Ethernet кадър. Интерфейсите могат да намалят разстоянието до 64 бита. Интерфейсите 10GE могат да съкратят интервала до 40 бита
Преамбюл
7 байта
Преамбюлът трябва да бъде 101010101010101010101010 101010101010101010101010 10101010 (в двоичен формат), общо 7 байта
Маркираните рамки съдържат VLAN етикет за присвояване на виртуална локална мрежа (VLAN), която разделя структурата на физическо и логическо ниво. Това означава, че използването на VLAN подмрежа може да се реализира без инсталиране на хардуер. За да идентифицирате VLAN кадри, е необходимо полето Tag. На физическо ниво, VLAN работят чрез комутатори. В модела OSI, VLAN работи на ниво канал 2 и управлява потока от данни. С VLAN мрежите могат да станат по-ефективни, споделени в подмрежата. Информацията, обработена от комутатора, съответства на избраните кадри. Полето Tag се изпълнява пред полето Type и използва 4 байта, което увеличава минималния размер на 4-байтовия Ethernet кадър.
Синхронизиране на комуникацията 802.3
Процесът на синхронизация се извършва от поток от битове, който позволява на предавателя и приемника да синхронизират връзката. Преамбюлът е променлива проба от бинарни 56 единици и нули. Преамбюлът непосредствено следва разделителя на първоначалните рамки:
Стартира разделител - винаги 10101011 и се използва за указване началото на информацията.
MAC адресът на местоназначението получава данните. Когато картата (NIC) слуша за кабела, проверява това полесобствени MAC
Изходящ MAC предавател.
Дължина на рамката в байтове. Въпреки че това поле може да съдържа всяка стойност от 0 до 65534, тя рядко надвишава 1500 за повечето последователни връзки. Мрежите обикновено използват последователни устройства за достъп до интернет.
Попълване на данни (известен още като полезен товар).
Тук се въвеждат данните. Това е мястото, където се показват IP заглавието и друга информация, ако използвате IP през Ethernet. Това поле съдържа информация за IPX, когато се използва IPX /SPX (Novell).
В секцията за попълване на формат 802 на кадъра на Ethernet има четири специфични полета за DSAP - точката за достъп до местоназначението, SSAP е източникът на точката на достъп, CTRL е битовете за управление на Ethernet комуникацията, а NLI е интерфейс на мрежовия слой.
FCS - Съдържа последователност за проверка на рамката, изчислена чрез проверка на циклично резервиране (CRC) и ви позволява да откривате грешки и да отхвърляте рамка, ако тя изглежда повредена.
Тази версия на 802.3 беше неуспешна с името "Ethernet 802.3", пусната от Novell до широкото приемане на IEEE 802.3 стандартите и популярния IPX /SPX, което, за съжаление, доведе до често объркване със стандарта. За разлика от класическия Ethernet II модел, рамката определя точния край на битовата последователност за SFD. Това идентифицира пакета данни като стандарт 802.3 за получателя. Суровите имена на файлове 802.3 не съдържат идентификатор на протокол, защото могат да се използват само за Novell IPX. В допълнение, предаваната информация винаги е с представка от 2 байта, които се състоят от единици. Това е единственият начин да се разграничат"Сурова" рамка от други в семейството 802.3. IEEE 802.3 raw може да се използва само за IPX, защото няма идентификатор за поле на Ethernet кадър. Суровото име на IEEE 802.3 също е малко подвеждащо, тъй като Novell е взела името, без да включва IEEE, когато рамкира рамката. Прилагането на тази рамка означава допълнителна работа за потребителя, тъй като може да има проблеми със съвместимостта между устройствата. От 1993 г. Novell препоръчва стандарта Ethernet 802.2, който използва IEEE 802.3, за да се избегне възможността от объркване с "суровата" рамка.
Нови функции - DSAP и SSAP
За стандартизиране на структурата на 802.3 са въведени нови функции - DSAP и SSAP, които заменят полето и полето за контрол, съдържащи рамката LLC. Тази версия дефинира до 256 съвместими протокола с важна информация, интегрирана в полето за данни. Новото поле за управление задава "логическата връзка" (LLC). Този момент осигурява прозрачност в процедурите за споделяне на медии и може да контролира потока от информация. DSAP или точката за достъп до услугата дестинация е 1-байтово поле, което просто действа като указател към буфера на паметта на приемащата станция. Той докладва на НИК, която предоставя информацията. Тази функционалност е изключително важна в ситуации, в които потребителите използват множество стакове протоколи. SSAP или точката за достъп до услугата източник е подобна на DSAP и показва източника на процеса на изпращане. Класическата структура на Ethernet 802.3 SNAP със специална функция е SNAP полето за повече от 256 протокола. Техните числа са 2 байта, освен това производителят може да се интегрирауникален идентификатор (3 байта). За разлика от предшествениците си, SNAP също осигурява обратна съвместимост с Ethernet II. DSAP, SSAP и Control са ясно определени. Благодарение на наскоро добавеното пространство за информация 802.3, SNAP е изключително гъвкав и прави възможна оперативната съвместимост между различните протоколи. Независимо от това, пространството за действителни данни е малко по-малко. Класическа структура на Ethernet 802.3 с тагове. Полето за тагове съдържа важна информация за интегриране на VLAN. VLAN таговете могат да се инсталират и в най-популярния модерен формат IEEE 802.3. В този кадър полето за тагове използва 4 байта и се прилага към спецификацията на дължината. Минималният размер на рамката сега е увеличен от 4 на 68. Общ преглед: Етикови блокове. Обърнете внимание на масата.
Структурен елемент
Размер на Ethernet кадъра, байт
Функция
Ограничител на преамбъл старт (SFD)
8
Синхронизиране на последователността от приемника, която инициира кадъра
Целева дестинация (MAC)
6
Адрес на хардуера на мрежовия адаптер на местоназначението
Адрес на източника MAC)
6
Хардуерен адрес на изходен мрежов адаптер
маркер
)
4
Допълнителен VLAN таг за intr Грейс във VLAN мрежа (IEEE 802.1 q)
Тип
2
Ethernet II: маркиране на протоколи ниво 3
дължина
2
дължина на информацията за записа
Достъп доДестинационни услуги (DSAP)
1
Индивидуален достъп до сервизния пункт
Точка на достъп към изходна услуга (SSAP)
1
Източник за изпращащи устройства
196)
1
Определя рамката (логическа справка)
Уникалният идентификатор )
5
Поле за идентифициране на организационно уникалния идентификатор на производителя (OUI) и номера на протокола (например „типове“ от Ethernet рамки)
Данни
44-1500 (ограничения в зависимост от структурата на рамката)
Данни за предаване
Рамка за проверка на последователността (FCS)
4
Контролна сума, изчисляваща целия кадър
Интеркален интервал (IFS)
-
закъснение на предаването 96 μs
254) Заглавна част на канала за предаване на данни
Стандарт за трансфер на заглавие - Отместване 0-5: Адрес на получателя. Първите шест байта от размера на Ethernet кадъра са адреса на получателя. Той определя кой адаптер да изпрати кадъра с данни. Целевият URL адрес посочва излъчвано съобщение, което се чете от получаващите устройства. Първите три байта за присвояване се задават и зависят от доставчика на IEEE. Форматът на местоназначението е един и същ във всички реализации на Ethernet. Следващите шест байта са адреса на източника, стандартът е "Offset 6-11: Source Address". Той показва кой адаптер е изпратил съобщение. Подобно на получателя, първите три байтапосочете доставчика на картата. Форматът на източника е един и същ във всички реализации на Ethernet. Байтове 13 и 14 съдържат дължината на данните в рамката, без да включват преамбюла, 32-битова CRC, DLC или дължина на полето. Тя не може да бъде по-къса от общата дължина от 64 байта. Заглавната част на предавателния канал трябва да бъде заглавната част на контрол на логическия канал, която е описана в спецификацията IEEE 802.2. Целта на заглавието на LLC е да предостави "дупка в тавана" на нивото на предавателния канал. Чрез определяне в кой буфер на паметта адаптерът поставя рамката, заглавието на LLC позволява на горните нива да знаят къде да намерят данните. До Отместване 17: SAP, SAP е еднобайтово поле за управление, което определя типа на рамката LLC. След като заглавната част 802.2 върви от 43 до 1497 байта, тя обикновено се състои от заглавия от най-високо ниво като TCP /IP или IPX, а след това действителните данни. FCS: Последните 4 байта, които четат адаптера, са последователност на кадриране или CRC. Когато напрежението на проводника се върне на нула, адаптерът проверява последните 4 байта, които е получил, чрез контролната сума, която генерира с помощта на сложния полином. Ако изчислената контролна сума не съвпада със стойността в рамката, тя отхвърля и не достига буферите на паметта на станцията.
Сравнение на 80211 срещу 802.3
Една от разликите между 802.3 Ethernet безжични рамки, 80211 е размерът на рамката. Кадри 802.3 имат максимален размер на Ethernet кадър от 1518 байта с полезен товар от 1500 байта. Ако 802.3 кадрите са маркирани с 802.1 Q VLAN и потребителски приоритет, максималният размер на 802.3 е 1522 байта с полезен товар от 1504 байта. 802.3 имат само адрес на изход (SA) идестинацията (DA) в заглавната част на ниво 2. 80211 има до четири полета в MAC заглавието и използва само три полета на MAC адреса (4 в WDS среда). Стандартът 80211 е способен да транспортира бърз формат на Ethernet кадър с полезен товар на MSDU. Тя е 2304 байта от горното ниво. MAC адресът, използван от кадрите 80211, е много по-сложен, отколкото с Ethernet рамки. В зависимост от това дали трафикът 80211 е възходящ или низходящ, определянето на всеки от четирите MAC полета в заглавието на ниво 2 ще се промени. Структурата на Ethernet IEEE 802.3 днес е най-популярната и широко използвана в локалната мрежа. Някои протоколи обаче изискват повече място за специфична информация. Следователно, съществуват IEEE 80211 рамкови опции, които осигуряват допълнителни блокове данни за специфична информация, включително SNAP разширения и VLAN тагове.
