Ethernet je původní jméno z počátku existence sítě. Pak si tuto značku zaregistrovala firma Xerox a Ethernet je tedy v normách nazýván CSMA/CD protokol. V dnešní době klasický ethernet je na ústupu a bude nahrazen switch ethernetem a rychlejšími technologiemi. Ethernet je velmi choulostivý na rušení a nekorektní stavy. Zpomaluje se při přetížení sítě.
Ethernet je typický nespojově orientovaný protokol lokálních sítí, který popisuje norma -IEEE802.3 PR "IEEE802.3" jako síť s mnohonásobným přístupem reagující na nosnou frekvenci a detekující kolizi CSMA/CD PR "CSMA/CD" (carier Sense Multiple Access with Colission Detect). Délka paketu PR "paket" se pohybuje mezi 64 až 1518B.
Základem Ethernetu je sběrnice (bus), ke ktrému jsou připojena jednotlivá zařízení. Ta mají ke sběrnici volný přístup a sledují provoz na ní. Síť Ethernetu lze mosty a směrovači rozdělit na několik segmentů a snížit tak počet kolizí.
Ethernet je nejrozšířenější technologií pro lokální sítě. Lze ho provozovat na různých fyzických mediích (koax, kroucená dvojlinka,optická vlákna)
a) silný kabel (žlutý - průměr cca 10mm) - max vzdálenost 500m, na konci jsou odpory 50Ű. Topologie BUS. CSMA/CD. Paket 1.5kbitu. Je možné mít více větví, ale musí být mezi nimi REPEATER. Rychlost je 10Mbitů/s. Napojuje se tzv. TRANSIEVERY.
b) tenký kabel - 6 mm.
· Spojuje se téčkama.
· Max délka 185m. min 3m
· Omezení na 30 počítačů.
· Rychlost 10Mbitů/s.
· Přístupová doba je stejná jako u silnějšího kabelu.
c) twist - (UTP - 100 ohmů, STP) standard 10Base-T
· délka kabelu 100m
· huby lze řadit do kaskád (max 4)
· počet větví v kaskádě 1024
d) optika - standard 10BASE-F Konektor ST, jádra 50/125, 62,5/125, 80/125, 100/140um. Do 2km.
Rychlé sítě
· Rychlý ethernet [2] Fast Ethernet PR "Fast Ethernet" na optických kabelech (FDDI - Fiber Distributed Data Interface) nebo ATM pracuje s rychlostí 100Mb/s.
· 100BASE-T používá stejnou přístupovou metodu jako 10BASE-T tj. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection) PR "CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection)" . Podporuje hvězdicovou tpologii a podporuje kabeláž typu STP - unshield Twisted Pair PR "STP - unshield Twisted Pair"
Standardy:
· 100BASE-TX pro dva páry STP nebo UTP kategorie 5
· 100BASE-FX pro 2 vlákna optického kabelu, fibre Konektor SC, MIC a bajonetové ST
· 100BASE-T4 pro UTP kategorie 3 a 4 s volnými všemi 4mi páry. Konektor: RJ-45
· Gigabit Ethernet PR "Gigabit Ethernet" [3] pracující na 1Gb. Podrobnosti Connect 2/97, giga_site.doc. Zmenšení kolizní domény obchází gigabajtový ethernet prodloužením nejkratšího rámce na desetinásobek.
Názvy standardů jsou zakončeny číslicí udávající délku ve stovkách metrů. Vyjímku tvoří Twist Pair, který končí písmenem T a má délku 100m.
10Base-T PR "10Base-T" je standard pro Ethernet používající rozvod z twistovaných vodičů. Tento systém popisuje norma IEEE 802.3. Vytváří síť s mnohonásobným přístupem reagující na existenci nosné a s kolisním protokolem CSMA/CD.
CSMA/CD PR "CSMA/CD" Carrier Sensible Multiply Access je kolizní protokol. U kabelů je kolize detekována zvýšeným napětím, u Twistů tím, že na přípojce jsou data v obou párech.
Ethernet se na Twisty dívá stejným způsobem jako na koax. To znamená, že není zapotřebí žádného zvláštního harderu, softwareu anii protokolů. Změny jsou pouze na úrovni fyzické vrstvy. Jeden pár je určen pro příjem, druhý pro vysílání. Při provozu mezi dvěma adresovatelnými body tak nemůže dojít ke kolizi. Při provozu např. přes Hub, twisty se chovají jako kabely sdíleného media - nesmí nastat současně vysílání dvou zařízení. Jedná se tedy , stejně jako u kabelu o semiduplexní provoz. Duplexní provoz by u této kabeláže nebyl vůbec funkčně využit.
Datové pakety obsahují mimo jiné adresu cílové a vysílací stanice. Těmto paketůmnaslouchají všechny stanice.
Formát rámců Ethernet je uveden v násl.tabulce
Bytes 7 1 6 6 2 46-1500 4
význam Preamble SOF Cíl.adr Zdroj.adr Typ Data FCS
a IEEE802.3
Bytes 7 1 6 6 2 46-1500 4
význam Preamble SOF Cíl.adr Zdroj.adr Délka Data FCS
První dvě části neobsahují žádná užitečná data a nepočítají se do celkové délky.
· Preamble je určená k synchronizaci přijímače
· SOFStart of Frame delimitter - oddělovač začátku rámce - určuje skutečný začátek rámce.
· Adresa příjemce 6 bytů. Může být jedinečná (unicast) nebo skupinová (multicast - začíná jedničkou (tj nejnižší bit)) nebo všeobecná (broadcast - obsahuje samé jedničky). Adresy jsou obsaženy v hardware síťových adapterů a jsou určeny výrobcem (u většiny výrobců je možné ji programově změnit
· První 3 byty jsou přiděleny IEEE jednotlivým výrobcům
· Zbylé 3 byty přiděluje výrobce
Příklady adres:
00 00 8C XX XX XX CISCO
00 60 83 XX XX XX 3COM
08 00 09 XX XX XX HP
01 00 5E 00 00 00 skupinova pro INTERNET
01 80 C2 00 00 00 skupinova pro mosty
FF FF FF FF FF FF všeobecně
· Adresa odesílatele 6bytů. Může být jen jedinečná. Jinak popis stejný.
· Typ u Ethernetu specifikuje, který protokol vyšších vrstev je obsažen v rámci.
· Délka u 802.3 určuje počet bytů mezi touzo položkou a FCS. Informace o protokolu je obsažena v záhlaví IEEE802.2, které je součástí dat
· data 46 až 1500 bytů dat. Pokud stanice chce vyslat méně než 46 bytů, musí být rámec doplněn na 64bytů. Toto doplnění se nazývá padding a není zahrnuto u 802.3 v délce.
· FCS Frame Check Sequence - kontrolní sekvencce obsahuje součet CRC (Cycle Redundance Check).
Switched Ethernet PR "Switched Ethernet" (přepínaný Ethernet dřive dedikovaný) není samostatný protokol. Přepínaný Ethernet rozděluje sdílené medium do několika oddělených segmentů, čímž je zajištěna minimální vnitřní propustnost každého segmentu. Mezi segmenty je provoz slabší, a tak nedochází ke kolizím.
Switched Ethernet umožňuje manipulaci s daty na úrovni 2. vrstvy. Zachovává sdílenou filosofii Ethernetu, ale využívá twistovanou PR "twist" kabeláž tam, kde sdílení není. Switchovány jsou vnitřní spoje sítě, a protože switche nemají adresy, nejsou ani viditelné. Pokud od switche je v segmentu hub, nelze provozovat duplexní provoz na tomto segmentu sítě. Od switche k serveru je obvykle samostatná přímá dvojlinka, která určuje dedikovaný segment a tedy lze v této části provozovat duplexní provoz. Tedy duplexní provoz může být pouze tam, kde z principu nemůže nastat kolize.
Při duplexním provozu je nutné změnit filozofii sítě, aby toto vysílání nepovažovala za kolizi. Dále je nutné změnit síťové karty.
Systém kolizí zabraňuje garantovat pravidelnost vysílání a také prioritní nároky.
málo používaná technologie mající hvězdicovou topologii, ale pro kódování nepoužívá Manchester jako ostatní 10Mb/s technologie, ale 4B5B jako 100Mb/s sítě. Tím se získá přenos 16,144Mb/s, které rozdělí na 10Mb/s pro Ethernet a zbytek 6,144Mb/s pro 96 kanálů B ISDN (po 64kb/s) a kanálům D. Je to jediná kabeláž, která dovolí integrovat služby ISDN a lokální sítě.
(podrobněji viz FAST NET) používá také CSMA/CD. Provozuje se jen na twistových párech nebo optických vláknech. Zvýšená rychlost je zaplacena menší vzdáleností, která je obvzkle 210m.
Pro nestíněnou kabeláž kategorie 5 je vzdálenost pro nejvzdálenější stanice určena vztahem
l = 400m - (počet opakovačů*95m)
Každá fyzická hladina používá jiný způsob zpracování signálu.[4
· 100BaseT4 - 3 páry s rychlostí 33Mb/s pro přenos dat s celkovou rychlostí 100Mb/s a čtvrtý slouží pro detekci kolizí] ,tím lze použít UTP kategorie 3,4,5,
· 100BaseTX - používá 2 páry, jeden pro určení kolise a příjem dat, druhý datový pro přenos dat s frekvencí 125MHz. Ke zvýšení splehlivosti je signál kódován (pro dlouhé jedničky) a tak propustnost skutečných dat je 80 procent, což je 100MHz.
· 100BaseFX - jedno optické vlákno pro přenos dat, druhé pro kolisi a příjem dat.
Fast Ethernet může pracovat s Full Duplexem, to je 2x100Mb/s. Využití full duplexu je vhodné u páteřních přenosů mezi přepínači, neboť v soustavě klient-server je přenos dat velmi nesymetrický. Full duplex nelze použít na vstupech hubu. Naopak lze použít i u spojení switch - síťová karta.
Desky mají pevně zabudované identifikační číslo.
Desky pro 10Mb/s mají původní 15ti kolíkový AUI konektor a konektor RJ-45 nebo BNC, respektive u typu kombi všechny tyto konektory.
Desky pro rychlosti 100Mb/s a výše mají jen UTP konektor RJ-45 nebo pro STP konektor DB-9, pro optiku ST
kromě již uvedených podmínek
Signál může být přenášen maximálně pěti kabelovými segmenty, z toho jen na třech mohou bt stanice.
Nesmí se vytvářet smyčka.
Vzdálenost mezi přípojkami min. 3m