Ethernet to standard wykorzystywany w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych.doc

Ethernet to standard wykorzystywany w budowie głównie lokalnych sieci komputerowych. Obejmuje on specyfikację kabli oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format ramek i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI. Jego specyfikacja została podana w standardzie 802.3 IEEE. Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet. Ethernet został opracowany w Xerox PARC czyli ośrodku badawczym firmy Xerox i opublikowany w roku 1976. Ethernet bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium i wysyłających i odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty (ramki). Ta metoda komunikacji nosi nazwę CSMA/CD (ang. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Wszystkie węzły posiadają unikalny adres MAC.

Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to: parametry czasowe, format ramki, proces transmisji oraz podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu.

W sieciach Ethernet proces komunikacji wygląda nieco inaczej niż w przypadku Internetu. Różni się sam proces enkapsulacji danych a także nadawania. Urządzenia komunikują się za pomocą tzw pakietów. Pakiet składa się z preambuły (naprzemiennie następujące znaki 0 i 1 - informujące o nadejściu ramki). Dalej umiejscowiona jest ramka zawierająca adres docelowy (może być skierowany do pojedynczego odbiorcy - unicast, określonej grupy - multicast lub do wszystkich którzy tą wiadomość odbiorą - broadcast - tak zwany adres rozgłoszeniowy.) i wyjściowy (nasz adres), nr protokołu (pozwalającą określić który protokół używamy) dane oraz CRC.

Pakiet ethernetowy

Jako protokół transportowy/sieciowy może być tu użyty zarówno internetowy TCP/IP jak i inne ethernetowe NETBUEI czy IPX/SPX. Ten ostatni jest szczególnie popularny.

Często nie występuje tu tak restrykcyjny podział na stacje robocze i urządzenia kierujące ruchem w sieci, stąd zdefiniowano odpowiednie algorytmy (protokół CSMA, CSMA/CD) pozwalające współdzielić łącze przez wiele urządzeń transmisyjnych (norma IEEE 802,3). Metoda ta polega na tym iż w całym segmencie sieci, w jednej jednostce czasu nadawać może tylko i wyłącznie jedno urządzenie. Pozostałe adaptery nasłuchują i czekają na zakończenie transmisji. Gdy łącze jest wolne (i tylko wtedy) stacja robocza (po odczekaniu strefy buforowej - czyli przypadkowego okresu czasu liczonego w milisekundach) nadaje sygnał (dane). Następnie czeka przypadkowy okres czasu pozwalając innym urządzeniom nadawać i cała procedura nasłuchiwania rozpoczyna się od nowa. Niestety w tym samym momencie 2 różne adaptery mogą zacząć nadawać zakładając, iż "kabel" jest wolny. W tej sytuacji powstaje kolizja (2 pakiety zderzają się ze sobą) i cały proces transmisji musi zostać powtórzony. Oczywistą rzeczą jest iż komunikacja w naszej teoretycznej sytuacji nie trwa w nieskończoność. Każda stacja jest uprawniona nadawać odpowiednio krótki okres czasu a następnie pozwolić innym nadawać. Wymuszenie stanu gdzie transmisja odbywa się bez przerwy ma sytuację podczas pracy urządzeń sieciowych w trybie Full-duplex. Uaktywnienie tej opcji więc ma sens tylko w przypadku sieci składającej się z 2 komputerów lub w komunikacji pomiędzy Switchami. Należy przy tym pamiętać że tryb full-duplex działa tylko przy wykorzystaniu medium z co najmniej dwoma kanałami transmisyjnymi, więc koncentryk tu odpada.