Технология Ethernet. Ethernet - это первый стандарт семейства локальных сетей Ethernet

Ethernet - это первый стандарт семейства локальных сетей Ethernet. Он обеспечивает пропускную способность 10 Мбит/с, используя манчестерский код. Сетевой адаптер Ethernet получает от компьютера пакет с данными и формирует кадр т.е. добавляет к пакету заголовок Ethernet и контрольную сумму.

Рис 1. Формат кадра Ethernet

· Загодовок содержит: Адрес назначения и Адрес источника (по 6 байт), Длина кадра ( 2 байт) и служебные поля типов передачи

· Данные клиента содержат от 46 до 1500 байт.

· Контрольная сумма - 4 байт, 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.

Все виды семейства Ethernet (в том числе Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод случайного доступа CSMA/CD.

Метод передачи CSMA/CD (carrier-sense-multiply-access with collision detection,) -метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий. Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине.

Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что линия свободна. Для этого прослушивается линия (есть ли несущая частота сигнала - carrier-sense, CS).

Если линия свободна ( нет несущей частоты) , то узел имеет право начать передачу кадра. В сети Ethernet с топологией «шина» сигналы узла распространяются во все стороны, так что все узлы сети их получают.

Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер и обрабатывает полученные данные,

После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда (линия) свободна.

Возникновение коллизии

Возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют, что две или более станции одновременно начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации

Обнаружившая коллизию передающая станция обязана прекратить передачу и сделать паузу в течение короткого случайного интервала времени. Затем она может снова предпринять попытку передачи кадра.

Следует отметить, что метод доступа CSMA/CD вообще не гарантирует станции, что она когда-либо сможет получить доступ к среде. Конечно, при небольшой загрузке сети вероятность такого события невелика, но при большом количестве узлов такое событие становится очень вероятным. Этот недостаток метода случайного доступа - плата за его чрезвычайную простоту, которая сделала технологию Ethernet самой недорогой.