1.2. Функционирование сети Ethernet. Любой узел сети Ethernet может работать в четырёх режимах.

1. Доступ – узел который хочет передавать информацию прослушивает сеть. В случае отсутствия сигналов в сети переходит к режиму передачи. При наличии сигналов в среде передачи – узел отключается и повторяет прослушивание через случайный интервал времени.

2. Передача - если сеть свободна, то узел начинает передачу с одновременным прослушиванием сети, для обнаружения коллизий.

3. Обработка коллизий. Узел первым обнаруживший коллизию посылает в сеть специальный пакет (сигнал затора), извещающий все узлы о возникновении коллизий. Участвующие в конфликте узлы пытаются повторить передачу. Интервал времени до повторной попытки доступа Trt определяется через интервал отсрочки TS=512bt и случайное число t, зависящее от номера попытки n.

Trt = TS * t.

Число t является случайным целым, равномерно распределенным в диапазоне от 0 до 2ⁿ . После 16 неудачных попыток передачи сетевая карта прекращает попытки доступа и передает информацию на вышестоящие уровни.

4. Прием – если передача кадра происходит без конфликтов, он доставляется всеми узлами сети. Каждый узел анализирует содержимое заголовка. Если сообщение предназначено узлу, то оно передается на верхний подуровень канального уровня для расшифровки. Если сообщение не предназначено данному узлу, то оно игнорируется.

Для проверки работоспособности всех компонентов сети в архитектуре Ethernet предусмотрена поддержка специального сигнала ошибки SQE определяющее качество среды передачи. Необходимым условием поддержки SQE является необходимость работы в этом режиме всех компонентов сети.

1.3 Структура кадров в сети Ethernet.

Передача информации в сети Ethernet осуществляется кадрами.

Для передачи кадров в сети Ethernet используются кадры разной длины и типа. Все кадры имеют общую структуру и поля.

Преамбула. Состоит из 7 байтов формата 10101010 и байта ограничителя SFD формата 10101011	Адрес		Поле длины или типа кадра 2-байта	Поле данных – содержит пакет, посланный протоколом более высокого уровня. Размер поля от 46 до 1500 байт.	Поле контрольной суммы кадра CRC 4-байта
	Получателя 6-байт	Отправителя 6-байт

Преамбула – предназначена для синхронизации приема передающих и принимающих устройств узлов сети и представляет собой последовательность чередующихся значений нулей и единиц (7 байт). Последний восьмой байт является разделителем начала кадра SFD (Start of Frame Delimiter) и отличается от байтов преамбулы наличием сдвоенных сигналов логической единицы. Преамбула не несет полезной информации.

Адрес может задаваться в виде физического МАС адреса или специального адреса присвоенного сетевым программным обеспечением.

Структура адреса определяется старшим байтом адреса и может иметь вид:

0. хх. хх. хх. хх. хх. – МАС адрес;

Код разра-ботчика

Уникальный адрес устройства

Если старший байт отличен от 0 то будет использоваться специальная система формирования адреса.

0. хх. хх. хх. хх. хх. –Групповой адрес;

Адрес группы

02. хх. хх. хх. хх. хх. – Индивидуальный адрес;

Адрес узла

32. FF. FF. FF. FF. FF. – Широковещательный адрес;

Поле L/T - байты определяющие особенности взаимодействия сообщения с верхним подуровнем канального уровня модели OSI.

Обозначение и структура данного поля определяется в зависимости от используемого протокола и может обозначать тип передаваемого кадра (Ethernet II) или длину поля данных (IEEE 802.2, IEEE 802.3).

Блок данных является переменной величиной и может составлять минимальную длину размером 46 байт и максимальную длину размером 1500 байт. Внутренняя структура блока данных определяется протоколами высших уровней модели OSI.

FSC – поле контрольной суммы передаваемого кадра без преамбулы, обычно, представляет собой значение контрольной циклической суммы избыточного кода CRC.

Минимальная длина передаваемого кадра по сетям Ethernet составляет 64 байта. Максимальная длина (без преамбулы) 1518 байт.

Для передачи коротких сообщений короткие кадры в поле данных добавляют специальную последовательность до размера кадров 64 байта.

При передаче информации в сети Ethernet различают ситуации связанные с полученными кадрами:

• укороченный кадр- кадр длиной меньше 64 байт;

• болтливый кадр- длина более 1518 байт независимо от значения CRC поля FSC . Эти две ситуации, как правило, зависят от работы сетевой карты;

• кадр с ошибкой контрольной суммы – может возникнуть от помех в среде передачи;

• кадр с ошибкой выравнивания. Принятое количество Бит не кратно 8. Может возникнуть либо в результате возникновения коллизий либо в результате неисправной работы сетевой карты;

• широковещательный шторм – повторение одного и того же широковещательного сообщения в течении длительного интервала времени.

Обработка возможных ситуаций выполняется на протокольном уровне канального уровня модели OSI.