EN

Seriál: Príbeh o sieťach, časť tretia – linková vrstva a Ethernet

Ethernet 802.3

Ide o v súčasnosti najpoužívanejšiu LAN technológiu s rýchlosťami až do 100Gbit/s. Používa celú škálu médií od metalických krížených káblov, cez optické až po bezdrôtové varianty. Medzi iné linkové technológie patrí Wi-Fi, PPP (Point-to-Point protokol), HDLC, Frame Relay. Všetky tieto technológie sa používajú vo WAN prostredí a slúžia teda na prepájanie s inými sieťami alebo do Internetu.
 
Najdôležitejšie ethernetové štandardy sú 802.2 LLC a 802.3 MAC. LLC sa tu stará o komunikáciu s vyššími L3 protokolmi, o zapuzdrovanie a správne označovanie paketov v rámcoch.
Úlohou MAC podvrstvy je tu riadenie prístupu k médiu, zotavovanie z kolízii, rozpoznávanie rámcov, detekcia chýba a samozrejme adresovanie uzlov.
 
Adresovanie sa deje na základe MAC adresy, ktorá je pridelená výrobcom a je jedinečná pre každú sieťovú kartu a celosvetovo unikátna. Je to 6-bajtové číslo, kde prvé 3 bajty sú OUI (Organizationally Unique Identifier), ktoré jednoznačne identifikuje výrobcu. Ostatné 3 bajty sú sériové číslo karty.
MAC adresu vašej sieťovej karty si môžete pozrieť príkazov ipconfig /all.
 
 
Ethernet na prechádzanie kolízií, používa techniku CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect). Postup je nasledovný. Ako prvé sa zisťuje, či niekto vysiela. Ak nie, stanica môže začať vysielať. Ak áno, počká náhodne dlhý čas a začne zisťovať znovu. Potom nasleduje kontrola, či počas vysielania vznikla kolízia. Ak nie, stanice bude pokračovať v odosielaní, kým sa neodošle celý rámec. Ak áno, treba kolíziu riešiť. Kolízia sa rieši tak, že sa odošle tzv. jam signál (veľkosť 4B), ktorý odosielajú iba stanice, ktoré vysielali a spôsobili kolíziu. Stanice sa odmlčia na náhodné dlhý čas a potom začne celý proces odznova. Cieľom je samozrejme kolíznym doménam predchádzať. V súčasnosti, kde sú siete vystavané pomocou prepínačov a cez full-duplex tu nie je až taký problém. Problém kolízií je však stále aktuálny pre Wi-Fi, kde sa používa technika CSMA/CA (Collision Avoidance). Viac o nej v dieli o Wi-Fi.
 
 
Formát Ethernetového rámca je vyobrazený na obrázku. Pole Preamble slúži pre informovanie uzlov, že sa začína prenos. Polia Destination a Source sú zrejme jasné – ide o cieľovú a zdrojovú MAC adresu. Type identifikuje typ Ethernetového rámca, alebo jeho dĺžku. Data nesú samotné dáta (tzv. payload). FCS (Frame Check Sequence) obsahuje kontrolný súčet (CRC), na základe ktorého sa overuje, či došiel frame v poriadku. Rámce s nesprávnou FCS sa zahadzujú.
 
 
Len pre informáciu, Ethernet využíva 3 typy rámcov, avšak tie si nevyžadujú špeciálne sieťové karty. Najpoužívanejší je Ethernet II.
 
Komentáre (4)
Hrochy
Myslim si, ze pouzivanie jedneho slova pre dane zariadenie je spravnejsie: bud switch alebo prepinac, bud router alebo smerovac. Do Ethernetu by bolo vhodne spomenut aj medziramcovu medzeru, ktora je dlha 12 B - Inter Frame Gap (IFG). Oddeluje casovo od seba ramce kvoli casu potrebnemu na spracovanie ramca (prijatie a ulozenie do CAM, rozoznanie poli). Este detail a snad sa autor neurazi: "Viac o nej v diely o Wi-Fi" - ma byt makke i. 4. strana ".. aký sú prepínače inteligentné" - aké "Ak by sme teda mali hub s rýchlosťou portov 100Mb/s a k nemu pripojených 8 staníc, každá by mala k dispozícii rýchlosť iba 12,5Mb/s. Hub je navyše pomerne hlúpe zariadenie, ktoré neskúma dátovú časť rámcov. Prijaté rámce teda iba rozpošle všetkými portami von (broadcast) čo zaťažuje zbytočne linky (rámec sa síce dostane aj k skutočnému adresátovi, ale zároveň aj k iným počítačom, ktoré rámce zahodia)." Dobre by bolo spomenut, ci ide o full alebo half duplex. Rychlost 2 komunikujucich moze byt kludne na 100Mbit/s, ale ostatni nesmu komunikovat - nie vzdy sa deli prenosove pasmo medzi stanice. Rozposielanie ramcov vsetkym je spravne, ale nie je to sam o sebe broadcast, lebo ramce Ethernet maju konkretnu zdrojovu aj cielovu MAC, nie broadcastovu (vo vacsine casu pripojenia). Preto prepinace rusia kolizne domeny, ale nie broadcastove (L2 a L3 broadcast). Dalej to aj riesis, tak to pisem len ako pripomienku k danej vete. "Každý rámec pri použití VLAN nesie 12-bitovú značku VLAN ID, podľa ktorej prepínač vie, do ktorej VLAN rámec zaradiť." VLAN Tag sa dava len ak je potrebny. Prepinac vyuzivajuci VLANy bez smerovania medzi nimi (potrebne je pouzit smerovac) nemusi pouzivat VLAN ID - 802.1Q tag. VLAN je povodne len cisto softverova zalezitost v prepinacoch. Je to vlastne soft. rozdelenie prepinaca na ako keby separatne kusy. Znovu je samozrejme na autorovi, ci chcel alebo nechcel myslienku rozvinut. Celkovo vsak pekne napisany clanok, no mozno to chcelo mat viac obrazkovh pripadne aj animovanych sekvencii. Ak sa vam nieco nepaci, kludne mozete moj komentar vymazat :).
Broslowski
Preco by sa nam nieco nepacilo? vdaka za tak skvely komentar! diskusia je viac nez vitana
Vladys
Za upozornenie na gramatické chyby ďakujem. Čo sa týka tých pripomienok k technológiám - samozrejme, že sa neurazím a je jasné, že by sa dalo o každej zo spomenutých (aj nespomenutých) technológií písať viacej, avšak cieľom týchto článkov nie je zaťažovať ľudí zložitými výrazmi a princípmi práce jednotlivých protokolov, ale iba poskytnúť zjednodušený pohľad na základy fungovania sietí. Celkovo však ďakujem za postreh :)
passco
No asi tak ti poviem .. som rád že som spracoval čo je v článku nie ďalších X somarín, ktoré sú užitočné pre toho kto s tým pracuje
Pridať nový komentár
TOPlist