Протокол Ethernet.

В 1976 г. Боб Меткаф и Дэвид Боггс опубликовали описание локальной сети, построенной в Исследовательском центре Xerox. Сеть была построена на толстом коаксиально кабеле и обеспечивала скорость передачи 2,94 Мбит/с. Название Ethernet произошло от «luminiferous ether», что означает люминесцентный эфир.

В 1978 г. корпорации DEC, Intel и Xerox совместно разработали стандарт DIX, описывающий Ethernet со скоростью 10 Мбит/c. На основе данного стандарта был разработан протокол Ethernet IEEE-802.3, принятыйИнститутом инженеров по электротехнике и электронике IEEE в 1983 г. Была определена шинная топология сети 10base5 (толстый Ethernet) и 10base2 (тонкий Ethernet). Предельное расстояние между точками одного сегмента определялось равным 2,5 км.

Меткаф организовал фирму 3Com, которая в марте 1981 г. представила Ethernet-трансивер. В сентябре 1982 г. появился первый сетевой адаптер для ПК.

В 1985 г. была выпущена 2 версия спецификации IEEE 802.3 (Ethernet II), в которой были внесены небольшие изменения в структуру заголовка пакета. Разделяемая среда требует, чтобы заголовок кадра Ethernet использовал адрес канального уровня для идентификации исходного узла и узла назначения. Т.о., была сформирована жесткая идентификация Ethernet устройств (МАС-адреса). MAC-адрес Ethernet составляет 48 битов и обычно представляется в шестнадцатеричном формате. У кадра Ethernet есть несколько полей:

В сентябре 1990 г. IEEE утвердил технологию 10baseT (витая пара) с физической топологией звезда и концентраторами (hub). Используемая в этом протоколе логическая топология не изменилась. Она называется множественным доступом с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD). При использовании упомянутого протокола узел, который желает передать данные по сети, вначале прослушивает локальную сеть (контроль несущей), чтобы определить, используется ли она, и если не используется, начинает передавать данные. Если сеть занята, узел дожидается освобождения локальной сети в течение определенного времени, а затем захватывает управление линией.

Если 2 узла ожидают своей очереди использования локальной сети, они периодически пытаются получить к ней доступ одновременно (множественный доступ). Когда сталкиваются пакеты от 2 различных узлов, в кабеле возникает состояние, отличное от нормы (коллизия), которое распространяется навстречу обеим системам. Когда каждая передающая система выявляет коллизию, она прекращает посылать данные и предпринимает действия, чтобы исправить эту ситуацию (стадия обнаружения коллизии).

Из-за того, что столкнувшиеся пакеты считаются поврежденными, обе задействованные системы передают в остальную сеть сигнал задержки, который устанавливает во всем кабеле напряжение, информирующее другие системы в сети о столкновении и предотвращающее возможную передачу ими данных.

После передачи сигнала принимающий узел выгружает любые данные, которые он мог получить перед возникновением коллизии, после чего оба узла, вовлеченные в конфликт, откладывают свою передачу на случайный интервал времени, который вычисляется по алгоритму с использованием их собственных МАС-адресов в качестве уникальных факторов. Этот процесс называется отсрочкой или временной выдержкой. Так как оба узла выполняют независимые вычисления временной паузы, то шанс, что они начнут повторную передачу в одно и тоже время, существенно снижается. Однако это по-прежнему возможно. Первый узел, время ожидания которого закончилось, прослушивает локальную сеть, чтобы определить, имеет ли еще место какая-либо активность, и начинает передачу. Если между теми же 2 узлами возникнет очередная коллизия, то они оба увеличивают продолжительность интервалов задержки и снова переходят в состояние отсрочки. Рано или поздно один из узлов получает доступ к сети и успешно передает свои данные.

Недостаток механизма CSMA/CD заключается в том, что чем больше трафик в сети, тем больше коллизий будет возникать. Однако большинство коллизий, которые возникают в типичной сети Ethernet, разрешаются в течение микросекунд. Ethernet является наиболее широко используемой технологией LAN и поддерживает пропускную способность данных в 10, 100, 1000, или 10 000 Мбит/с.

Дата добавления: 2015-08-09