18. Канальные кадры в различных вариантах Ethernet. Адресация в технологии Ethernet.

В сетях Ethernetна канальном уровне используются кадры 4х различных форматов:

• кадр 802.3/LLC(кадр 802.3/802.2 или кадрNovell802.2);

• кадр Raw802.3 (или кадрNovell802.3);

• кадр Ethernet DIX (или кадр Ethernet II);

• кадр Ethernet SNAP.

Кадр 802.3/LLC.

Заголовок кадра 802.3/LLCявляется результатом объединения полей заголовков кадров, определенных в стандартахIEEE802.3 и 802.2. Рис.6

Кадр стандарта 802.3 состоит из :

• Поле преамбулы, состоящее из семи синхронизирующих байт10101010. При манчестерском кодировании эта комбинация представляется в физической среде периодическим волновым сигналом. Преамбула используется для того, чтобы дать время и возможность схемам приемопередатчиков (transceiver) прийти в устойчивый синхронизм с принимаемыми тактовыми сигналами.

• Начальный ограничителькадра состоит из одного байта 10101011. Появление этой комбинации является указанием на то, что следующий байт – это первый байт заголовка кадра.

• Адрес назначения (Destination Address, DA) - может быть длиной 2 или 6 байтов (MAC-адрес получателя).

• Адрес источника (Source Address, SA) - 2-х или 6-ти байтовое поле, содержащее адрес станции отправителя. Первый бит - всегда имеет значение 0.

• Двухбайтовое поле длины (Length, L) определяет длину поля данных в кадре.

• Поле данных (Data) может содержать от 0 до 1500 байт. Но если длина поля меньше 46 байт, то используется следующее поле - поле заполнения, - чтобы дополнить кадр до минимально допустимого значения в 46 байт.

• Поле заполнения (Padding) состоит из такого количества байтов заполнителей, которое обеспечивает минимальную длину поля данных в 46 байт. Это обеспечивает корректную работу механизма обнаружения коллизий. Если длина поля данных достаточна, то поле заполнения в кадре не появляется.

• Поле контрольной суммы (Frame Check Sequence, FCS) – состоит из 4 байт, содержащих контрольную сумму. Это значение вычисляется по алгоритму CRC-32. После получения кадра рабочая станция выполняет собственное вычисление контрольной суммы для этого кадра, сравнивает полученное значение со значением поля контрольной суммы и, таким образом, определяет, не искажен ли полученный кадр.

Кадр 802.3 является кадром MAС-подуровня, в соответствии со стандартом 802.2 в его поле данных вкладывается кадр подуровня LLC с удаленными флагами начала и конца кадра.

Поле управления (Control)(один байт) используется для обозначения типа кадра данных информационный, управляющий или ненумерованный.

Поля DSAP и SSAPуказывают тип протокола верхнего уровня, вложившего свой пакет в поле данных этого кадра.

Кадр Raw 802.3.

Это кадр подуровня MACстандарта 802.3, без вложенного кадра подуровняLLC. Рис.7.

Кадр Ethernet DIX/Ethernet II имеет структуру, совпадающую со структурой кадраRaw802.3. Однако 2-байтовой поле Длина (L) кадраRaw802.3 в кадреEthernetDIXиспользуется в качестве поля типа протокола. Это полеType(T) илиEtherType, предназначено для тех же целей, что и поляDSAPBSSAPкадраLLC. В то время как коды протоколов в поляхSAPимеют длину в 1 байт, в полеTypeдля кода протокола отводится 2 байта. Поэтому один и тот же протокол в полеSAPи полеTypeбудет кодироваться в общем случае разными числовыми значениями.

Кадр Ethernet SNAPбыл разработан для устранения разнобоя в кодировках типов протоколов. Этот кадр представляет собой расширение кадра 802.3/LLCза счет введения дополнительного заголовкаSNAP, состоящего из двух полей:OUIиType. ПолеTypeсостоит из 2 байт и повторяет по формату и назначению полеTypeкадраEthernetII. ПолеOUI(OrganizationallyUniqueIdentifier) определяет идентификатор организации, которая контролирует коды протоколов в полеType. С помощью заголовкаSNAPдостигнута совместимость с кодами протоколов в кадрахEthernetII, а также создана универсальная схема кодирования протоколов.

Поле адрес назначения (DA) может быть длиной 2 или 6 байт. На практике всегда используются адреса из 6 байт. Первый бит старшего байта адреса назначения - это признак того, является адрес индивидуальным или групповым: если 0, то адрес является индивидуальным, если 1, то это групповой адрес нескольких (возможно всех) станций сети. При широковещательной адресации все биты поля адреса устанавливаются в 1. Второй бит старшего адреса определяет способ назначения адреса – централизованный или локальный. Если этот бит равен 0 (что бывает почти всегда в стандартной аппаратуре Ethernet), то адрес назначен централизовано, с помощью комитета IEEE, который распределяет между производителями оборудования так называемые организационно уникальные идентификаторы. Этот идентификатор помещается в 3 старших байта адреса. За уникальность младших 3х байт адреса отвечает производитель оборудования.