Кадр Ethernet

Ethernet функционирует на канальном и физическом уровнях. Стандарты Ethernet регламентируют как протоколы уровня 2, так и технологии уровня 1. Для работы Ethernet используются подуровни LLC и MAC канального уровня. Инкапсуляция данных включает следующее: кадр Ethernet, адресацию Ethernet и обнаружение ошибок Ethernet. LAN Ethernet используют коммутаторы, работающие в полнодуплексном режиме. Поля кадра Ethernet: преамбула и начальный разделитель кадра, MAC-адрес назначения, MAC-адрес источника, EtherType, данные и FCS.

МАС-адрес Etherne

Для представления двоичных чисел используются две цифры, 0 и 1. Для десятичного используются цифры от 0 до 9. Шестнадцатеричное число использует от 0 до 9 и буквы от A до F. MAC-адрес используется для идентификации физических устройств источника и назначения (NIC) в сегменте локальной сети. MAC-адресация предоставляет метод идентификации устройств на более низком уровне модели OSI. MAC-адрес Ethernet — это 48-битный адрес, выраженный с использованием 12 шестнадцатеричных цифр. MAC-адрес Ethernet состоит из 6 шестнадцатеричных кодов OUI поставщика, за которым следует 6 шестнадцатеричных значений, назначенное поставщиком. Когда устройство пересылает сообщение в сеть Ethernet, заголовок Ethernet включает MAC-адреса источника и назначения. В сети Ethernet для одноадресной, многоадресной и широковещательной рассылки уровня 2 используются разные MAC-адреса.

Таблица MAC-адресов

Ethernet-коммутатор уровня 2 пересылает пакеты только на основе MAC-адресов Ethernet уровня 2. Коммутатор создает таблицу MAC-адресов динамически, проверяя MAC-адрес источника в кадрах, принимаемых портом. Он пересылает кадры на основе совпадения между MAC-адресом назначения в кадре и записью в таблице MAC-адресов. Поскольку коммутатор получает кадры от разных устройств, его таблица MAC-адресов заполняется через проверку MAC-адреса источника каждого кадра. Если в таблице MAC-адресов коммутатора есть MAC-адрес назначения, он может выполнять фильтрацию кадров и пересылать его через один порт.

Скорости и способы пересылки на коммутаторах

Коммутаторы используют один из следующих методов пересылки для переключения данных между сетевыми портами: коммутация с промежуточным хранением или сквозная коммутация. Сквозная коммутация бывает двух типов: быстрая пересылка и коммутация с исключением фрагментов. Два метода буферизации памяти - память на основе портов и общая память. Для обмена данными в сетях Ethernet используются два типа настроек дуплексного режима: полудуплексный и полнодуплексный. Автоопределение — это дополнительная функция, которой оснащено большинство коммутаторов и сетевых плат Ethernet. Автоопределение позволяет двум устройствам автоматически обмениваться информацией о скорости и возможностях дуплексного режима. Если оба устройства поддерживают полнодуплексный режим, для работы выбирается этот режим вместе с максимальной пропускной способностью, общей для двух устройств. Теперь большинство устройств поддерживают функцию автоматического определения перекрещивания пар на зависящем от среды передачи интерфейсе (Auto-MDIX). Если функция Auto-MDIX включена, коммутатор определяет необходимый тип кабеля, подключенного к порту, и настраивает интерфейс соответствующим образом.