Общая структура фрейма

Служебная информация

MAC-адрес отправителя

MAC-адрес получателя

Поле данных (пакет сетевого уровня)

Контрольная сумма

Заголовок пакета

• Распространенными протоколами канального уровня являются: IEEE 802.2 (LLC & MAC Layers), IEEE 802.11 wireless LAN, PPP (Point-to-Point Protocol), PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet)

Физический уровень (первый уровень, Physical Layer, L1) отвечает за передачу отдельных битов по физическому каналу данных (медь, оптика, радиоканал)

• уровень получает кадры данных от вышестоящего канального уровня и преобразует их в электрические, оптические или радиосигналы, соответствующие значения битов в потоке фреймов канального уровня. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел.

• С точки зрения физического уровня осуществляется передачи не форматированного потока данных бит за битом.

• Протоколы физического уровня: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.15 (bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, GSM.

6. Отличие физической адресации от логической адресации.

-----------------------------

7. Кадр. Формат кадра Ethernet. Виды технологий Ethernet.

Форма кадра Ethernet Version 2 или Ethernet-кадр II, еще называемый DIX — наиболее распространен и используется в настоящее время, в том числе протоколом Интернет.

Кроме указанных полей, кадр содержит служебную информацию, необходимую для его передачи по сети, а так же может включать в себя информацию о качестве обслуживания QoS и номер виртуальной локальной сети VLAN, если необходимо.

Виды технологий Ethernet

В зависимости от скорости передачи данных и передающей среды были разработаны несколько вариантов технологии: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet.

Стандарты Ethernet стали первыми в группе IEEE 802.3 и предполагали сетевые соединения на скорости передачи 10 Мбит/с:

• 10BASE5, (IEEE 802.3) использовал коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (RG-8), с максимальной длиной сегмента 500 метров;

• 10BASE2 (IEEE 802.3a) использовал коаксиальный кабель RG-58, с максимальной длиной сегмента 200 метров, компьютеры присоединялись один к другому, для подключения кабеля к сетевой карте был нужен Т-коннектор, а не кабеле должен был быть BNC-коннектор. Требовалось наличие терминаторов на каждом конце. Многие годы этот стандарт был основным для технологии Ethernet;

• 10BASE-T (IEEE 802.3i) — один из первых стандартов, использующий для передачи данных 4-х жильную витую пару категории-3 или категории-5. Максимальная длина сегмента не более 100 метров;

• 10BASE-F (IEEE 802.3j) — один из первых стандартов, использующий для передачи данных оптоволоконный кабель со скоростью передачи данных до 10 Мбит/с на расстоянии до 2 километров.

Стандарты Fast Ethernet с передачей данных со скоростью до 100 Мбит/с:

• 100BASE-T — общий термин для обозначения стандартов, использующих в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегментов 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 не экранированные пары проводников, поддерживается дуплексная передача данных, расстояния до 100м;

• 100BASE-SX — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексе ( для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полном дуплексе;

• 100BASE-FX — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Максимальная длина ограничена только величиной затухания в оптоволоконном кабеле и мощностью передатчиков.

Стандарты Gigabit Ethernet с передачей со скоростью до 100 Мбит/с:

• 1000Base-T (IEEE 802.3ab) — это стандартный интерфейс Gigabit Ethernet передачи по не экранированной витой паре категории 5 и выше на расстоянии до 100 метров. Для передачи используются все четыре пары медного кабеля, скорость передачи по одной паре 250 Мбит/с.

• 1000BASE-SX , IEEE 802.3z — стандарт, использующий многомодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя 550 метров;

• 1000BASE-LX, IEEE 802.3z — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 5 километров;

• 1000BASE-LX10, IEEE 802.3ah — стандарт, использующий одномодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 10 километров;

• 1000BASE-LH (Long Haul) — расширение стандарта LX, использует одномодовое оптоволокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 50 километров;

• 1000BASE-LX WDM — расширение стандарта LX, позволяющее по одному оптическому волокну одномодового кабеля передавать сигнал до 40 км;

• 1000BASE-ZX не стандартизированный. Позволяет передавать сигнал на расстояние до 80 км по одномодовому оптоволокну.

Стандарты 10-гигабитного Ethernet:

• 10GBASE-CX4 — технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный кабель CX4 и коннекторы InfiniBand:

• 10GBASE-SR — технология 10-гигабитного Ethernet для коротких расстояний (до 26 или 82 метров, в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое волокно. Он также поддерживает расстояния до 300 метров с использованием нового многомодового волокна (2000 Мгц/км);

• 10GBASE-LX4 — используется уплотнение по длине волны для поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому волокну. Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании одномодового волокна;

• 10GBASE-LR и 10BASE-ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров соответственно;

• 10GBASE-T (IEEE 802.3an-2006) — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров;

В настоящее время в Ethernet приоритет отдан разработке стандартов 40/100 Гбит/с.