Лекция 4. Технология Ethernet

Из всех технологий КУ наибольшее распространение получила технология Ethernet, имеющая ряд модификаций. В Ethernet используется протокол CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Этот протокол состоит из двух частей – множественный доступ и обнаружение коллизий. Ethernet – самая распространенная технологий. 80% всех локальных сетей построены на базе Ethernet. Все операционные системы поддерживают Ethernet. Для моделирования несущей в Ethernet используется дифференциальное манчестерское кодирование.

Протокол csma

Протокол CSMA являет широковещательным. Каждая рабочая станция с сетевым адаптером отслеживает момент, когда ей можно послать сообщение. В соответствии с протоколом CSMA рабочая станция вначале «прослушивает» сеть, чтобы определить, не передается ли в данный момент какое-либо другой сообщение. Если она обнаруживает несущий сигнал (carrier tone), то сеть – занята и рабочая станция переходит в режим ожидания до тех пор, пока сеть не освободится. После определения отсутствия carrier tone рабочая станция (РС) начинает передачу. Вторая часть протокола – CD – служит для разрешения ситуации, когда две или более рабочие станции начинают передавать сообщения одновременно. Термин «множественный доступ» определяет тот факт, что все станции имеют одинаковое право на доступ. При обнаружении CD выделяется случайное время на доступ. Переданные данные при этом уничтожаются. Случайное время выбирается из расчёта единичного времени 51,2 секунды. Может быть 1, 2 или 3 случайных времени. Если две станции выбрали одно случайное время, то этот интервал устанавливается от 0 до 7. Если опять обнаруживается коллизия, то интервал устанавливается от 0 до 1023. После 16 конфликтов коллизию разрешают протоколы верхнего уровня, сравнивая переданный и полученный сигнал. На приёме станция определяет, не ей ли послано сообщение. Скорость манипуляции в два раза ниже скорости несущей. Скорость несущей равна 20 Мбит/с. Домен коллизий – это часть сети Ethernet, все узлы которой конкурируют за общую разделяемую среду передачи и , следовательно, каждый узел которой может создать коллизию с каждым узлом этой части сети. Основными средствами физической структуризации локальных сетей являются повторители и концентраторы. Простейшее из коммуникационных устройств структуризации локальных сетей – повторитель- используется для физического соединения различных сегментов кабеля локальной сети с целью увеличения общей длины сети. Повторитель улучшает физические характеристики – мощность и форму сигналов. Повторитель, который имеет несколько портов и соединяет ексколько сегментов часто называют концентратором или хабом. Сеть Ethernet, построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий. Мосты, коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть Ethernet на несколько доменов коллизий.

В связи с тем, что Ethernet имеет несколько разновидностей, происходит эволюция технологии Ethernet. Необходимо внимательно рассматривать вопрос соответствия кадров Ethernet. Существует 4 разновидности кадров. Это Ethernet II, Ethernet 802.3, Ethernet 802.2, Ethernet SNAP.