Tehnologije Ethernet

Skupino tehnologij Ethernet lahko danes v grobem razdelimo na podskupine:

· Osnovna različica, ki omogoča prenosno hitrost 10 Mbit/s in se prenaša preko koaksialnega kabla, sukane parice in optičnih vlaken,

· 100 Mbit/s Ethernet - imenovan Fast Ethernet se prenaša preko sukane parice ali optičnih vlaken s hitrostjo 100 Mbit/s,

· 1000 Mbit/s-ali Gigabit Ethernet, ki se prenaša s hitrostjo 1000 Mbit/s preko optičnih vlakn ali sukane parice,

· 10 Gigabit Ethernet in

· WLAN-brezžično krajevno omrežje.

Osnovno izvedbo Etherneta je v letih 1970 zasnovalo podjetje Xerox. Krajevno omrežje je omogočalo prenosno hitrost 10 Mbit/s, za metodo dostopa so uporabili metodo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection). Podjetje Xerox je kasneje, v sodelovanju s podjetjima DEC (Digital Equipment Coorporation) in Intel postavilo temelje standardu IEEE 802.3, ki je bil sprejet leta 1980. Ta standard določa celo družino standardov, ki omogočajo prenos podatkov:

• z različnimi prenosnimi hitrostmi,
• po različnih prenosnih medijih in
• različno največja dolžina prenosa (podana kot največja možna razdalja med dvema najbolj oddaljenima postajama).

Primer zapisov je prikazani na sliki.

CSMA/CD

Mehanizem CSMA/CD zaznava prisotnost nosilnega signala na prenosnem mediju (Carrier Sense) in omogoča več postajam skupni dostop (Multiple Access) do medija. Sestavni del mehanizma je detekcija trkov (Collision Detection). Delovna postaja, ki želi prenašati podatke, najprej preveri, ali je prenosni medij prost. Ko ugotovi, da je prenosni medij prost, skuša poslati podatke. Zaznava prostega medija še ne pomeni, da bo paket uspešno prenešen. Druga delovna postaja, priključena na isti medij, bi lahko ob istem trenutku zaznala prost kanal in bi oddala svoj paket. Prišlo bi do trka paketov. Metoda CSMA za uspešen prenos podatkov združuje tri faze:

· zaznavanja prenosnega kanala,

· boja za prenosni medij,

· prenos podatkov.

V fazi zaznavanja prostega kanala čaka delovna postaja, ki želi oddajati podatke, na prost kanal. V trenutku sprostitve kanala pošlje podatke in prične se faza boja za prenosni medij, ki je časovno natanko določena.

Okvir MAC

Omenjali smo, da postaja pošlje podatke. Na drugem nivoju, kjer so definirane pristopne metode, te podatke imenujemo okvir (ang. frame). Zato bomo pojasnili zgradbo okvirja.

Postaje, povezane v krajevno omrežje, komunicirajo preko omrežnih kartic. Vsaka omrežna kartica ima svoj fizični naslov ali naslov MAC. V tem pogavju si bomo najprej pogledali, kakšna je zasnova okvirja MAC, ki se glede na tehnike dostopa nekoliko razlikuje.

Podatkovna enota ali okvir MAC je sestavljena iz zglavja (ang. header) in repa (ang. trailer). Ker ima ta podatkovna enota le na tej plasti tako glavo kot rep, se zdi, da je vstavljena v nek okvir in jo zato na tej plasti imenujemo okvir (ang. frame). Na višjih plasteh ima samo glavo, zato kasneje uporabljamo izraz paketi ali datagrami. V glavi okvirja so kontrolne informacije in izvorni MAC-naslov pošiljatelja ter ponorni MAC-naslov prejemnika. V repu so samo dodatne informacije, ki omogočajo odkrivanje napak pri prenosu podatkov.

Naslov MAC, podan v zglavju okvirja, je edinstven in ga proizvajalec »zapeče« v mrežno kartico. Proizvajalec naslove MAC posreduje mednarodni organizaciji IEEE, ki vodi nadzor. Naslov je sestavljen iz 48-bitov, zapisanih z dvanajstimi šestnajstiškimi števili (npr. 00-40-96-3A-3B-23). Ta števila predstavljajo:

- prvih 6 števil (24 bitov) proizvajalca (npr. 00-40-96) in

- drugih 6 števil serijske številke omrežne kartice.

Okvir MAC je lahko velik od 64 do 1518 bajtov.

7	1	6	6	2	46-1500	4
Sinhronizacija (Preamble)	S O F	Izvorni naslov- pošiljatelja	Ponorni naslov- prejemnika	Dolžina podatkov	Podatki	FCS (CRC)

Slika : Zgradba podatkovnega okvirja IEEE 802.3

Sinhronizacija:56 bitov, zaporedoma izmenljive ničle in enke

SOF (Start-of-frame-Delimiter): 1zlog označuje začetek okvirja (zaporedje 10101011)

Naslova MAC: vsak po 6 zlogov

Dolžina podatkov: pove koliko bitni so podatki

FCS (Frame Check Sequence ) ali CRC (Cyclic Redundancy Check): biti namenjeni za kontrolo pravilnosti prenešenih podatkov

Zgradbo okvirja si poglejte na animaciji Okvir Ethernet na modelu ISO/OSI. Animacija prikazuje horizontalno potovanje podatkov vse od aplikacijske plasti do fizične plasti na eni in v obratni smeri na drugi strani. NA povezavni plasti, kjer se kot podatkovna enota pojavlja okvir, je le-ta posebej izrisan.

Omenimo še, da se je osnovna različica Etherneta s prenosno hitrostjo 10 Mbit/s se je prvotno uporabljala za manj obremenjena omrežja. Za bolj obremenjena omrežja (omrežja večjih podjetij, kot so npr. banke, zavarovalnice, ...) pa sta se uporabljali tehnologiji Token Ring ali FDDI.