Ethernet Standard Ethernet zorganizowany jest w oparciu o siedmiowarstwowy model ISO/OSI. Opisuje funkcje toru komunikacyjnego, umieszczonego w modelu ISO/OSI w warstwach 2 i 1 (fizyczna i łącza danych). Standardy rodziny Ethernet dotyczą różnych modułów warstwy 1 i 2, komisja IEEE zdefiniowała dodatkowe podwarstwy.
Ethernet Warstwa łącza - dwie podwarstwy: LLC (Logical Link Control) oraz MAC (Medium Accesss Control). LLC - niezależna od zastosowanego systemu sieci lokalnej (LAN); identyfikuje dane przesyłane w ramce Ethernet. MAC opisuje protokół określający sposób dostępu do medium. Podwarstwy warstwy 1- zmienne i określają rodzaj sieci Ethernet jaki został zastosowany, np. 10Mb, 100Mb, czy 1Gb.
Ramka Ethernet Preambuła - służy do synchronizacji taktowania w systemach Ethernet o szybkości do 10Mb; szybsze systemy Ethernet zachowały preambułę w celu zachowania zgodności. Znacznik początku ramki (SFD start frame delimiter) to bajt 10101011, oznaczający koniec sekwencji synchronizującej. Znacznik VLAN (Virtual LAN) - wprowadzony przez standard IEEE 802.1Q; czterooktetowy zespół dodatkowych pól w nagłówku ramki służących do identyfikacji przynależności ramki do konkretnego VLAN u.
Ramka Ethernet Pole FCS (Frame Check Sequence) zawiera czterobajtową wartość CRC (Cyclic Redundancy Check) tworzoną przez urządzenie nadawcze. Wartość CRC jest ponownie przeliczana przez urządzenie odbiorcze jeżeli wartości są różne ramka traktowana jest jako uszkodzona i zostaje pominięta w dalszym przetwarzaniu. Maksymalna jednostka transmisji (MTU Maximum Transmission Unit) 1500 oktetów.
Adres MAC 48-bitowy i zapisywany heksadecymalnie Pierwsze 24 bity oznaczają producenta karty sieciowej. Pozostałe 24 bity są unikatowym identyfikatorem danego egzemplarza karty. Na przykład adres 00-0A-E6-3E-FD-E1 oznacza, że karta została wyprodukowana przez Elitegroup Computer System Co. (ECS) i producent nadał jej numer 3E-FD-E1.
LLC Warstwa LLC służy do przenoszenia informacji dotyczącej typu ramki - gdy pole typ/długość zawiera długość ramki, albo gdy do budowy sieci LAN wykorzystano inny protokół niż Ethernet. Dane warstwy LLC zgodnie z IEEE 802.2 zajmują kilka pierwszych bitów pola danych.
Reguły dostępu do medium Deterministyczne - topologia pierścienia, w którym krąży znacznik (token), przekazywany między komputerami. Komputer, będący w posiadaniu znacznika, może nadawać przez określony czas, po czym przekazuje znacznik następnemu komputerowi. W sieci nie występują kolizje - danym momencie tylko jeden komputer wysyła dane do sieci. Ethernet niedeterministyczny; rywalizacja o dostęp; częste kolizje - mechanizm umożliwiający rozwiązywanie sytuacji kolizyjnych w postaci protokołu CSMA/CD.
CSMA/CD Protokół CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection) - trzy mechanizmy: wykrywanie kanału, rozpoznawanie kolizji, wyznaczanie czasu po którym nastąpi próba retransmisji. Stan nasłuchiwania - przed rozpoczęciem nadawania - sprawdzanie zajętości kanału transmisji. Jeżeli w kanale nastąpi cisza i będzie utrzymywała się przez z góry ustalony okres czasu (przerwa międzyramkowa), to urządzenie stwierdza, że kanał jest wolny i rozpoczyna nadawanie.
CSMA/CD Podczas nadawania pierwszej, ściśle określonej liczby bitów (minimalna długość ramki) urządzenie sprawdza, czy nie wystąpiła kolizja. Kolizja (nadmierny wzrost amplitudy sygnału nakładanie) - wysłanie do sieci specjalnego sygnału; urządzenia, które brały udział w kolizji zaprzestają nadawania oraz obliczają losowy odcinek czasu, po którym ponowią próbę transmisji (ponowna kolizja czas podwajany, max. 16x). Niepowodzenie po pewnym czasie nadawanie od początku.
FDDI FDDI (Fiber Distributed Data Interface) to standard transmisji danych oparty na technologii światłowodowej; transfer - 100 Mb/s; pierścień pierwotny i pierścień zapasowy (wtórny). Transmisja prowadzona jest z użyciem jednego pierścienia. W przypadku uszkodzenia pierścienia stacje robocze automatycznie się rekonfigurują i zawracają dane do drugiego pierścienia, przez co inne stacje nie zauważają zaistniałej awarii.
Frame relay Skalowalna (WAN - LAN), elastyczna, z niskim narzutem nagłówków w pakietach i wysoką dostępnością. Ostatnie lata z rosnącą popularnością na rozwijanie usług związanych z przesyłaniem strumieni audio i video - zaczęto szukać innych rozwiązań. Ethernet, rozwijany od ponad 30 lat, przekroczył bariery stosowania go tylko w sieciach LAN i zaczął być stosowany w sieciach rozległych.
Frame relay Druga warstwa OSI (łącza danych). Dane, po otrzymaniu ich od warstw wyższych, są enkapsulowane w nagłówki FR oraz pole pozwalające na wykrycie błędów w ramce (sprawdzane w pierwszej kolejności) błąd nie wykryty - dalsze pola z nagłówka. Operacje na poziomie warstwy łącza danych są dużo prostsze niż w innych protokołachszybkość. Ramka uszkodzona - usunięta, nie ma retransmisji, wysyłane jest negatywne potwierdzenie odebrania ramki.
Frame relay Szkielet sieci tworzy topologię gwiazdy (niekoniecznie) - elastyczne dostosowanie do aktualnych potrzeb. Urządzenia mogą być częściowo połączone każde z każdym (full mesh), a dalej tworzyć strukturę gwiazdy. FRAD (Frame Relay Access Device or Frame Relay Assembler/Disassembler) przetwarza pakiety danych w ramki FR i odwrotnie. PAD (Packet Assembler/Disassembler) zbiera dane z grupy terminali.
Frame relay FR idealnie nadaje się do obsługi ruchu jaki typowo generują użytkownicy, czyli sporadycznego, rzadko wykorzystującego całkowite dostępne pasmo. Technologia chętnie wykorzystywana przez operatorów telekomunikacyjnych do podłączania sieci LAN klientów do sieci Internet - routery lub komputery PC z odpowiednimi kartami - modemy lub konwertery (najczęściej działające w którejś z odmian technologii DSL (Digital Subscriber Line), np. HDSL, ADSL.
Frame relay Światłowody mulipleksery pozwalają na wydzielanie kanałów cyfrowych w traktach światłowodowych (pozwalają na transmisję sygnału na dziesiątki kilometrów). Przy krótszych połączeniach i dobrej jakości kablach nowoczesne modemy pozwalają na transmisję danych z szybkością nawet 4 Mb/s.
ATM Przez wiele lat istniał podział na sieci przeznaczone do transmisji danych oraz głosu. Budowano dedykowane infrastruktury. Sieci transmisji danych są typu PTM (Packet Transfer Mode) a sieci transmisji głosu sieciami STM (Synchronous Transfer Mode). STM - dla transmisji przyznawana jest szczelina czasowa - pozwala to na realizację usług związanych z transmisją głosu i obrazu w czasie rzeczywistym; Efektem ubocznym jest niewykorzystane pasmo w przypadku, gdy nie odbywa się żadna transmisja.
ATM ATM (Asynchronous Transfer Mode) - próba połączenia tych dwóch nieco niekompatybilnych technologii. Standard ATM ma obecnie charakter przejściowy, to jednak jest dość powszechnie stosowany. Powstałaby jednolita sieć świadcząca usługi transmisji danych oraz usługi związane z telefonią; opóźnienia podczas definiowania standardów; Ethernet - znaczny przyrost prędkości pracy sieci bez konieczności zapoznawania się z nową technologią; niższe koszty; nie buduje się sieci LAN w oparciu o ATM.