10 Gigabit Ethernet и выше

Стандарт	Кабель	Расстояние	Скорость
10GBase-SR	Многомодовое оптиковолокно	26-82 м	10 Гбит/с
10GBase-LR	Одномодовое оптиковолокно	10 км	10 Гбит/с
10GBase-ER	Одномодовое оптиковолокно	40 км	10 Гбит/с
40GBase-T	Витая пара (Cat 6A/7)	30 м	40 Гбит/с
100GBase-LR4	Одномодовое оптиковолокно	10 км	100 Гбит/с

Структура Ethernet на физическом и канальном уровнях

Ethernet структурирован как иерархия подуровней:reallab​

Канальный уровень (уровень 2 OSI):

text

┌─────────────────────────────┐

│ LLC (Logical Link Control) │ ← управление логической связью

├─────────────────────────────┤

│ MAC (Media Access Control) │ ← управление доступом к среде

├─────────────────────────────┤

│ PLS (Physical Signaling) │

├─────────────────────────────┤

│ MAU (Medium Attachment Unit) │ ← трансивер, адаптер для среды

├─────────────────────────────┤

│ MDI (Medium Dependent Int.) │ ← кабель, разъём

└─────────────────────────────┘

Формат кадра Ethernet

Стандарт Ethernet (IEEE 802.3) определяет единственный базовый формат кадра, но существуют две популярные версии:protokols+1​

Формат Ethernet IEEE 802.3 (современный стандарт)

text

┌────────┬─────┬──────────┬──────────┬───────────┬───────────┬──────────┬─────┐

│Преамбула│SFD │Адр. назн.│Адр. отпр.│Тип/Размер│Полезные │Заполнение│FCS │

│ │(SOF)│(Dest.MAC)│(Src.MAC) │(Type) │данные │(Padding) │ │

└────────┴─────┴──────────┴──────────┴───────────┴───────────┴──────────┴─────┘

7 байт 1 б. 6 байт 6 байт 2 байта 46-1500 б. 0-46 б. 4 байта

Компоненты кадра:microtechnics+1​

Поле	Размер	Назначение
Преамбула (Preamble)	7 байт	Синхронизация приёмника; содержит чередующиеся 1 и 0: 10101010...
Стартовый флаг (SFD — Start Frame Delimiter)	1 байт	Маркер начала кадра; содержит 10101011
MAC адрес назначения (Dest. MAC)	6 байт	Физический адрес получателя в локальной сети; 48 бит
MAC адрес отправителя (Src. MAC)	6 байт	Физический адрес отправителя; 48 бит
Тип протокола/Размер (Type/Length)	2 байта	В Ethernet II: тип протокола (0x0800 для IPv4, 0x0806 для ARP); в 802.3: размер данных
Полезные данные (Payload)	46-1500 байт	Данные: пакет IP, датаграмма UDP, сегмент TCP и т.д.
Заполнение (Padding)	0-46 байт	Дополняет размер до минимума 64 байта (без преамбулы и SFD)
Контрольная сумма (FCS — Frame Check Sequence)	4 байта	CRC-32; позволяет приёмнику обнаружить ошибки в кадре

Минимальный размер кадра: 64 байта (от Destination MAC до FCS) Максимальный размер кадра: 1522 байта (в IEEE 802.3 с учётом VLAN-тега)

Формат Ethernet II (Ethernet DIX — используется на практике)

text

┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐

│Преамбула │SFD │Dest. MAC │Src. MAC │Type │Данные │

│(7 байт) │(1 байт) │(6 байт) │(6 байт) │(2 байта) │(46-1500) │

└──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

Отличие от 802.3: нет явного поля размера; вместо него — поле Type

Типы протоколов (EtherType) в Ethernet II:

• 0x0800: IPv4

• 0x0806: ARP (Address Resolution Protocol)

• 0x86DD: IPv6

• 0x8100: VLAN Tag (IEEE 802.1Q)

• 0x88CC: LLDP (Link Layer Discovery Protocol)

Устройства физического уровня Ethernet: Повторитель, Концентратор, Коммутатор