Ethernet -Ethernet
Ethernet ( / ˈ iː θ ər n ɛ t / ) представляет собой семейство проводных компьютерных сетевых технологий, обычно используемых в локальных сетях (LAN), городских сетях (MAN) и глобальных сетях (WAN). Он был коммерчески представлен в 1980 году и впервые стандартизирован в 1983 году как IEEE 802.3 . С тех пор Ethernet был усовершенствован для поддержки более высоких скоростей передачи данных , большего количества узлов и более длинных линий связи, но при этом сохраняется большая часть обратной совместимости . Со временем Ethernet в значительной степени заменил конкурирующие технологии проводных локальных сетей, такие как Token Ring , FDDI и ARCNET .
Оригинальный 10BASE5 Ethernet использует толстый коаксиальный кабель в качестве общей среды . Он был в значительной степени вытеснен 10BASE2 , в котором использовался более тонкий и гибкий кабель, который был дешевле и проще в использовании. Более современные варианты Ethernet используют витую пару и оптоволокно в сочетании с коммутаторами . На протяжении своей истории скорость передачи данных Ethernet была увеличена по сравнению с исходной2,94 Мбит/с до последней400 Гбит/с , скорость до1,6 Тбит/с в разработке. Стандарты Ethernet включают несколько вариантов проводки и сигнализации физического уровня OSI .
Системы, обменивающиеся данными через Ethernet, делят поток данных на более короткие части, называемые кадрами . Каждый кадр содержит адреса источника и получателя, а также данные для проверки ошибок , чтобы можно было обнаружить и отбросить поврежденные кадры; чаще всего протоколы более высокого уровня инициируют повторную передачу потерянных кадров. Согласно модели OSI , Ethernet предоставляет услуги вплоть до канального уровня включительно . 48-битный MAC-адрес был принят другими сетевыми стандартами IEEE 802 , включая IEEE 802.11 ( Wi-Fi ), а также FDDI . Значения EtherType также используются в заголовках протокола доступа к подсети (SNAP).
Ethernet широко используется в домах и на производстве и хорошо взаимодействует с беспроводными технологиями Wi-Fi . Интернет -протокол обычно передается через Ethernet, поэтому он считается одной из ключевых технологий, составляющих Интернет .
История
Ethernet был разработан в Xerox PARC между 1973 и 1974 годами. Он был вдохновлен ALOHAnet , который Роберт Меткалф изучал в рамках своей докторской диссертации. Идея была впервые задокументирована в меморандуме, который Меткалф написал 22 мая 1973 года, где он назвал ее в честь светоносного эфира, который когда-то постулировался как «вездесущая, полностью пассивная среда для распространения электромагнитных волн». В 1975 году Xerox подала заявку на патент, в которой в качестве изобретателей были указаны Меткалф, Дэвид Боггс , Чак Такер и Батлер Лэмпсон . В 1976 году, после того как система была развернута в PARC, Меткалф и Боггс опубликовали основополагающую статью. Йоген Далал , Рон Крейн , Боб Гарнер и Рой Огус содействовали переходу с исходного протокола 2,94 Мбит/с на протокол 10 Мбит/с, который был выпущен на рынок в 1980 году.
Меткалф покинул Xerox в июне 1979 года, чтобы основать 3Com . Он убедил Digital Equipment Corporation (DEC), Intel и Xerox работать вместе над продвижением Ethernet в качестве стандарта. В рамках этого процесса Xerox согласилась отказаться от своего товарного знака «Ethernet». Первый стандарт был опубликован 30 сентября 1980 г. под названием «Ethernet, локальная сеть. Спецификации уровня канала передачи данных и физического уровня». Этот так называемый стандарт DIX (Digital Intel Xerox) определяет Ethernet со скоростью 10 Мбит/с, с 48-битными адресами назначения и источника и глобальным 16-битным полем типа Ethertype . Версия 2 была опубликована в ноябре 1982 года и определяет то, что стало известно как Ethernet II . Формальные усилия по стандартизации продолжались в то же время и привели к публикации IEEE 802.3 23 июня 1983 года.
Первоначально Ethernet конкурировал с Token Ring и другими проприетарными протоколами . Ethernet смог адаптироваться к потребностям рынка, а с 10BASE2 перейти на недорогой тонкий коаксиальный кабель, а с 1990 года — на повсеместно распространенную витую пару с 10BASE-T. К концу 1980-х годов Ethernet явно стал доминирующей сетевой технологией. В процессе 3Com стала крупной компанией. 3Com поставила свою первую сетевую карту Ethernet 3C100 со скоростью 10 Мбит/с в марте 1981 года и в том же году начала продавать адаптеры для PDP-11 и VAX , а также для компьютеров Intel и Sun Microsystems на базе Multibus . За этим быстро последовал адаптер DEC Unibus to Ethernet, который DEC продала и использовала для внутреннего использования для построения собственной корпоративной сети, которая к 1986 году достигла более 10 000 узлов, что сделало ее одной из крупнейших компьютерных сетей в мире в то время. Карта адаптера Ethernet для IBM PC была выпущена в 1982 году, и к 1985 году 3Com продала 100 000 штук. В 1980-х годах собственный продукт IBM PC Network конкурировал с Ethernet для ПК, и на протяжении 1980-х аппаратное обеспечение LAN в целом не было распространено на ПК. Однако в середине-конце 1980-х годов компьютерные сети стали популярными в офисах и школах для совместного использования принтеров и файловых серверов, и среди множества разнообразных конкурирующих технологий локальных сетей того десятилетия Ethernet был одним из самых популярных. Какое-то время выпускались адаптеры Ethernet на основе параллельного порта с драйверами для DOS и Windows. К началу 1990-х Ethernet стал настолько распространенным, что порты Ethernet стали появляться на некоторых ПК и большинстве рабочих станций . Этот процесс значительно ускорился с появлением 10BASE-T и его относительно небольшого модульного разъема , после чего Ethernet-порты появились даже на бюджетных материнских платах.
С тех пор технология Ethernet развивалась, чтобы соответствовать новым требованиям к пропускной способности и рынку. В дополнение к компьютерам, Ethernet теперь используется для соединения бытовых приборов и других персональных устройств . Как Industrial Ethernet, он используется в промышленных приложениях и быстро заменяет устаревшие системы передачи данных в мировых телекоммуникационных сетях. К 2010 году рынок Ethernet-оборудования составлял более 16 миллиардов долларов в год.
Стандартизация
В феврале 1980 года Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) начал проект 802 по стандартизации локальных сетей (LAN). «DIX-group» с Гэри Робинсоном (DEC), Филом Арстом (Intel) и Бобом Принтисом (Xerox) представила спецификацию CSMA/CD так называемой «Синей книги» в качестве кандидата на спецификацию LAN. В дополнение к CSMA/CD Token Ring (поддерживаемый IBM) и Token Bus (выбранный и отныне поддерживаемый General Motors ) также рассматривались в качестве кандидатов на стандарт LAN. Конкурирующие предложения и широкий интерес к инициативе привели к сильным разногласиям по поводу того, какую технологию стандартизировать. В декабре 1980 года группа была разделена на три подгруппы, и стандартизация проводилась отдельно для каждого предложения.
Задержки в процессе разработки стандартов ставят под угрозу вывод на рынок рабочей станции Xerox Star и продуктов Ethernet LAN от 3Com. Помня о таких последствиях для бизнеса, Дэвид Лиддл (генеральный директор, Xerox Office Systems) и Меткалф (3Com) решительно поддержали предложение Фрица Рёшайзена ( Siemens Private Networks) об альянсе на развивающемся рынке офисной связи, включая поддержку Siemens для международная стандартизация Ethernet (10 апреля 1981 г.). Ингрид Фромм, представитель Siemens в IEEE 802, быстро добилась более широкой поддержки Ethernet за пределами IEEE, создав конкурирующую Целевую группу «Локальные сети» в рамках европейского органа по стандартизации ECMA TC24. В марте 1982 года ECMA TC24 со своими корпоративными членами достиг соглашения о стандарте CSMA/CD на основе проекта IEEE 802. Поскольку предложение DIX было наиболее технически полным, а также благодаря быстрым действиям, предпринятым ECMA, которые внесли решающий вклад в согласование мнений в рамках IEEE, стандарт IEEE 802.3 CSMA/CD был утвержден в декабре 1982 г. IEEE опубликовал стандарт 802.3 в виде проекта в 1983 г. и в качестве стандарта 1985 г.
Утверждение Ethernet на международном уровне было достигнуто аналогичным межпартийным действием с Фроммом в качестве офицера связи , работающего над интеграцией с Техническим комитетом 83 Международной электротехнической комиссии (МЭК) и Подкомитетом 6 Технического комитета 97 Международной организации по стандартизации (ISO). Стандарт ISO 8802-3 был опубликован в 1989 году.
Эволюция
| Набор интернет-протоколов |
|---|
| Прикладной уровень |
| Транспортный уровень |
| Интернет-уровень |
| Связующий слой |
Ethernet развился, чтобы включить более высокую пропускную способность, улучшенные методы управления доступом к среде и различные физические носители. Коаксиальный кабель был заменен линиями «точка-точка», соединенными ретрансляторами или коммутаторами Ethernet .
Станции Ethernet обмениваются данными, отправляя друг другу пакеты данных : блоки данных, отправляемые и доставляемые по отдельности. Как и в случае с другими локальными сетями IEEE 802, адаптеры запрограммированы на глобально уникальный 48-битный MAC-адрес , поэтому каждая станция Ethernet имеет уникальный адрес. MAC-адреса используются для указания как пункта назначения, так и источника каждого пакета данных. Ethernet устанавливает соединения на уровне канала, которые могут быть определены с использованием как адреса назначения, так и адреса источника. При приеме передачи приемник использует адрес получателя, чтобы определить, относится ли передача к станции или ее следует игнорировать. Сетевой интерфейс обычно не принимает пакеты, адресованные другим станциям Ethernet.
Поле EtherType в каждом кадре используется операционной системой на принимающей станции для выбора соответствующего модуля протокола (например, версии Интернет-протокола, такой как IPv4 ). Кадры Ethernet считаются самоидентифицирующимися из -за поля EtherType. Самоидентифицирующиеся кадры позволяют смешивать несколько протоколов в одной и той же физической сети и позволяют одному компьютеру одновременно использовать несколько протоколов. Несмотря на эволюцию технологии Ethernet, все поколения Ethernet (за исключением ранних экспериментальных версий) используют одни и те же форматы кадров. Сети со смешанной скоростью могут быть построены с использованием коммутаторов и повторителей Ethernet, поддерживающих нужные варианты Ethernet.
Из-за повсеместного распространения Ethernet и постоянно снижающейся стоимости оборудования, необходимого для его поддержки, к 2004 году большинство производителей встроили интерфейсы Ethernet непосредственно в материнские платы ПК , избавив от необходимости в отдельной сетевой карте.
Первоначально Ethernet был основан на идее компьютеров, обменивающихся данными по общему коаксиальному кабелю, выступающему в качестве среды передачи вещания. Используемый метод был аналогичен тем, которые использовались в радиосистемах, с общим кабелем, обеспечивающим канал связи, уподобляемый Светоносному эфиру в физике 19-го века, и именно от этой ссылки произошло название «Ethernet».
Общий коаксиальный кабель исходного Ethernet (общая среда) проходил через здание или кампус к каждой подключенной машине. Схема, известная как множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD), регулировала способ совместного использования канала компьютерами. Эта схема была проще, чем конкурирующие технологии Token Ring или Token Bus . Компьютеры подключаются к приемопередатчику интерфейса подключаемого модуля (AUI) , который, в свою очередь, подключается к кабелю (при тонком Ethernet приемопередатчик обычно интегрируется в сетевой адаптер). В то время как простой пассивный провод очень надежен для небольших сетей, он ненадежен для больших расширенных сетей, где повреждение провода в одном месте или один плохой разъем могут сделать весь сегмент Ethernet непригодным для использования.
В первой половине 1980-х годов в реализации Ethernet 10BASE5 использовался коаксиальный кабель диаметром 0,375 дюйма (9,5 мм), позже названный толстым Ethernet или толстой сетью . Его преемник, 10BASE2 , называемый тонким Ethernet или thinnet , использовал коаксиальный кабель RG-58 . Акцент был сделан на упрощении и удешевлении прокладки кабеля.
Поскольку вся связь происходит по одному и тому же проводу, любая информация, отправленная одним компьютером, принимается всеми, даже если эта информация предназначена только для одного получателя. Карта сетевого интерфейса прерывает ЦП только при получении соответствующих пакетов: карта игнорирует информацию, не адресованную ей. Использование одного кабеля также означает, что полоса пропускания данных является общей, так что, например, доступная полоса пропускания данных для каждого устройства уменьшается вдвое, когда две станции одновременно активны.
Коллизия происходит, когда две станции пытаются передавать одновременно. Они искажают передаваемые данные и требуют от станций повторной передачи. Потерянные данные и повторная передача снижают пропускную способность. В худшем случае, когда несколько активных хостов, соединенных максимально допустимой длиной кабеля, пытаются передать много коротких кадров, чрезмерные коллизии могут резко снизить пропускную способность. Однако в отчете Xerox за 1980 год изучалась производительность существующей установки Ethernet как при нормальной, так и при искусственно созданной высокой нагрузке. В отчете утверждалось, что пропускная способность локальной сети составляет 98%. Это контрастирует с локальными сетями с передачей маркеров (Token Ring, Token Bus), пропускная способность которых ухудшается по мере того, как каждый новый узел входит в локальную сеть из-за ожидания маркеров. Этот отчет вызвал споры, поскольку моделирование показало, что сети, основанные на коллизиях, теоретически становятся нестабильными при нагрузках до 37% от номинальной мощности. Многие ранние исследователи не смогли понять эти результаты. Производительность в реальных сетях значительно лучше.
В современном Ethernet не все станции совместно используют один канал через общий кабель или простой повторитель-концентратор ; вместо этого каждая станция связывается с коммутатором, который, в свою очередь, перенаправляет этот трафик на станцию назначения. В этой топологии коллизии возможны только в том случае, если станция и коммутатор пытаются установить связь друг с другом одновременно, и коллизии ограничены этим каналом. Кроме того, стандарт 10BASE-T представил полнодуплексный режим работы, который стал обычным для Fast Ethernet и фактическим стандартом для Gigabit Ethernet . В полнодуплексном режиме коммутатор и станция могут одновременно отправлять и получать данные, поэтому современные сети Ethernet полностью исключают коллизии.
- Сравнение оригинального Ethernet и современного Ethernet
Первоначальная реализация Ethernet: общая среда, подверженная коллизиям. Все компьютеры, пытающиеся обмениваться данными, используют один и тот же кабель и, таким образом, конкурируют друг с другом.
Современная реализация Ethernet: коммутируемое соединение без коллизий. Каждый компьютер общается только со своим коммутатором, без конкуренции за кабель с другими.
Ретрансляторы и концентраторы
Из-за ухудшения качества сигнала и временных характеристик коаксиальные сегменты Ethernet имеют ограниченный размер. Сети несколько большего размера можно построить с помощью повторителя Ethernet . Ранние повторители имели только два порта, что позволяло удвоить размер сети. Как только стали доступны повторители с более чем двумя портами, появилась возможность подключить сеть по топологии «звезда» . Ранние эксперименты со звездообразными топологиями (называемые Fibernet ) с использованием оптического волокна были опубликованы к 1978 году.
Общий кабель Ethernet всегда трудно установить в офисах, потому что его шинная топология находится в противоречии со схемами кабелей звездообразной топологии, разработанными для зданий для телефонии. Модификация Ethernet для соответствия телефонной проводке с витой парой, уже установленной в коммерческих зданиях, предоставила еще одну возможность снизить затраты, расширить установленную базу и использовать дизайн здания, и, таким образом, Ethernet с витой парой стал следующим логическим развитием в середине 1980-х годов.
Ethernet на неэкранированных кабелях с витой парой (UTP) начался со StarLAN со скоростью 1 Мбит / с в середине 1980-х годов. В 1987 году SynOptics представила первую сеть Ethernet на основе витой пары со скоростью 10 Мбит/с в топологии кабелей типа «звезда» с центральным концентратором, позже названной LattisNet . Они превратились в 10BASE-T, который был разработан только для соединений «точка-точка», и вся терминация была встроена в устройство. Это превратило повторители из специализированного устройства, используемого в центре больших сетей, в устройство, которое должна была использовать каждая сеть на основе витой пары с более чем двумя машинами. Получившаяся в результате древовидная структура упростила обслуживание сетей Ethernet, предотвратив влияние большинства сбоев на одном узле или связанном с ним кабеле на другие устройства в сети.
Несмотря на топологию физической звезды и наличие отдельных каналов передачи и приема в витой паре и оптоволокне, сети Ethernet на основе ретрансляторов по-прежнему используют полудуплекс и CSMA/CD с минимальной активностью ретранслятора, в основном созданием помех . signal в случае коллизии пакетов. Каждый пакет отправляется на все остальные порты повторителя, поэтому проблемы с пропускной способностью и безопасностью не решаются. Общая пропускная способность повторителя ограничена пропускной способностью одного канала, и все каналы должны работать с одинаковой скоростью.
Мост и переключение
Хотя ретрансляторы могут изолировать некоторые аспекты сегментов Ethernet , например обрыв кабеля, они по-прежнему перенаправляют весь трафик на все устройства Ethernet. Вся сеть представляет собой один домен коллизий , и все узлы должны иметь возможность обнаруживать коллизии в любом месте сети. Это ограничивает количество повторителей между самыми дальними узлами и создает практические ограничения на количество компьютеров, которые могут обмениваться данными в сети Ethernet. Сегменты, к которым присоединяются повторители, должны работать с одинаковой скоростью, что делает невозможным поэтапное обновление.
Чтобы решить эти проблемы, был создан мост для связи на канальном уровне с изоляцией физического уровня. При использовании моста из одного сегмента Ethernet в другой пересылаются только правильно сформированные пакеты Ethernet; коллизии и ошибки пакетов изолированы. При первоначальном запуске мосты Ethernet работают как повторители Ethernet, пропуская весь трафик между сегментами. Наблюдая за исходными адресами входящих кадров, мост затем строит таблицу адресов, связывающую адреса с сегментами. Как только адрес изучен, мост перенаправляет сетевой трафик, предназначенный для этого адреса, только в соответствующий сегмент, повышая общую производительность. Широковещательный трафик по-прежнему перенаправляется во все сегменты сети. Мосты также преодолевают ограничения на общее количество сегментов между двумя хостами и позволяют смешивать скорости, обе из которых имеют решающее значение для поэтапного развертывания более быстрых вариантов Ethernet.
В 1989 году Motorola Codex представила свой 6310 EtherSpan, а Kalpana представила свой EtherSwitch; это были примеры первых коммерческих коммутаторов Ethernet. Ранние коммутаторы, такие как этот, использовали сквозную коммутацию , при которой проверяется только заголовок входящего пакета, прежде чем он либо отбрасывается, либо перенаправляется в другой сегмент. Это уменьшает задержку пересылки. Одним из недостатков этого метода является то, что он не допускает одновременного использования различных скоростей соединения. Во-вторых, поврежденные пакеты все еще распространяются по сети. Конечным средством от этого был возврат к исходному подходу сохранения и пересылки моста, когда пакет полностью считывается в буфер коммутатора, проверяется его последовательность проверки кадра , и только затем пакет пересылается. В современном сетевом оборудовании этот процесс обычно выполняется с использованием специализированных интегральных схем , позволяющих пересылать пакеты на скорости канала .
Когда используется сегмент витой пары или оптоволокна, и ни один из концов не подключен к ретранслятору, через этот сегмент становится возможным полнодуплексный Ethernet. В полнодуплексном режиме оба устройства могут одновременно передавать и получать данные друг от друга, и домен коллизий отсутствует. Это удваивает общую пропускную способность канала и иногда рекламируется как двойная скорость канала (например, 200 Мбит/с для Fast Ethernet). Устранение области коллизий для этих соединений также означает, что вся полоса пропускания канала может использоваться двумя устройствами в этом сегменте, а длина сегмента не ограничена ограничениями обнаружения коллизий.
Поскольку пакеты обычно доставляются только на тот порт, для которого они предназначены, трафик в коммутируемом Ethernet менее общедоступен, чем в Ethernet с общей средой. Несмотря на это, коммутируемый Ethernet по-прежнему следует рассматривать как небезопасную сетевую технологию, потому что коммутируемые Ethernet-системы легко вывести из строя с помощью таких средств, как спуфинг ARP и лавинная рассылка MAC-адресов .
Преимущества полосы пропускания, улучшенная изоляция устройств друг от друга, возможность легкого смешивания устройств с разной скоростью и устранение ограничений, присущих некоммутируемому Ethernet, сделали коммутируемый Ethernet доминирующей сетевой технологией.
Расширенная сеть
.jpg)
Простые коммутируемые сети Ethernet, хотя и являются значительным улучшением по сравнению с Ethernet на основе повторителей, страдают от единых точек отказа, атак, которые обманом заставляют коммутаторы или хосты отправлять данные на машину, даже если они не предназначены для нее, проблемы с масштабируемостью и безопасностью в отношении коммутационные петли , широковещательное излучение и многоадресный трафик.
Расширенные сетевые функции в коммутаторах используют мостовое соединение по кратчайшему пути (SPB) или протокол связующего дерева (STP) для поддержки ячеистой сети без петель, допускающей физические петли для резервирования (STP) или балансировки нагрузки (SPB). Shortest Path Bridging включает использование протокола маршрутизации на основе состояния канала IS-IS , что позволяет использовать более крупные сети с маршрутами кратчайшего пути между устройствами.
Расширенные сетевые функции также обеспечивают безопасность портов, предоставляют функции защиты, такие как блокировка MAC-адресов и фильтрация широковещательного излучения, использование VLAN для разделения разных классов пользователей при использовании одной и той же физической инфраструктуры, применение многоуровневой коммутации для маршрутизации между разными классами и использование агрегации каналов для добавить пропускную способность к перегруженным ссылкам и обеспечить некоторую избыточность.
В 2016 году Ethernet заменил InfiniBand в качестве наиболее популярного системного соединения суперкомпьютеров TOP500 .
Разновидности
Физический уровень Ethernet развивался в течение значительного промежутка времени и включает в себя коаксиальные, витые пары и оптоволоконные интерфейсы физических носителей со скоростями от 1 Мбит/с до 400 Гбит/с . Первым введением CSMA/CD для витой пары был StarLAN , стандартизированный как 802.3 1BASE5. Хотя 1BASE5 мало проник на рынок, он определил физическое устройство (провод, штекер/гнездо, разводку и схему подключения), которое будет перенесено в 10BASE-T через 10GBASE-T.
Наиболее распространенными формами являются 10BASE-T, 100BASE-TX и 1000BASE-T . Все три используют кабели с витой парой и модульные разъемы 8P8C . Они работают на скоростях 10 Мбит/с , 100 Мбит/с и 1 Гбит/с соответственно.
Волоконно-оптические варианты Ethernet (в которых обычно используются модули SFP ) также очень популярны в больших сетях, предлагая высокую производительность, лучшую электрическую изоляцию и большее расстояние (десятки километров в некоторых версиях). В общем, программное обеспечение стека сетевых протоколов будет работать одинаково на всех разновидностях.
Каркасная структура
В IEEE 802.3 датаграмма называется пакетом или кадром . Пакет используется для описания всей единицы передачи и включает в себя преамбулу , разделитель начального кадра (SFD) и расширение несущей (если имеется). Кадр начинается после разделителя начального кадра с заголовка кадра, содержащего MAC-адреса источника и получателя, а также поле EtherType, указывающее либо тип протокола для протокола полезной нагрузки, либо длину полезной нагрузки . Средняя часть кадра состоит из данных полезной нагрузки, включая любые заголовки для других протоколов (например, Интернет-протокола), переносимых в кадре. Фрейм заканчивается 32-битной циклической проверкой избыточности , которая используется для обнаружения повреждения данных при передаче . Примечательно, что пакеты Ethernet не имеют поля времени жизни , что приводит к возможным проблемам при наличии коммутационной петли.
Автосогласование
Автосогласование — это процедура, посредством которой два подключенных устройства выбирают общие параметры передачи, например, скорость и дуплексный режим. Первоначально автосогласование было дополнительной функцией, впервые представленной в 100BASE-TX, хотя оно также обратно совместимо с 10BASE-T. Автосогласование обязательно для 1000BASE-T и выше.
Условия ошибки
Петля переключения
Коммутационная петля или мостовая петля возникает в компьютерных сетях , когда существует более одного пути уровня 2 ( модель OSI ) между двумя конечными точками (например, несколько соединений между двумя сетевыми коммутаторами или двумя портами одного и того же коммутатора, соединенными друг с другом). Цикл создает широковещательные штормы , поскольку широковещательные и многоадресные рассылки пересылаются коммутаторами через каждый порт , коммутатор или коммутаторы будут неоднократно ретранслировать широковещательные сообщения, наводняющие сеть. Поскольку заголовок уровня 2 не поддерживает значение времени жизни (TTL), если кадр отправляется в циклическую топологию, он может зацикливаться вечно.
Физическая топология, содержащая коммутационные или мостовые петли, привлекательна из соображений избыточности, однако в коммутируемой сети не должно быть петель. Решение состоит в том, чтобы разрешить физические петли, но создать логическую топологию без петель, используя протокол SPB или старый STP на сетевых коммутаторах.
Джаббер
Узел, отправляющий пакет Ethernet дольше, чем максимальное окно передачи, считается тарабарщиной . В зависимости от физической топологии обнаружение и исправление ошибок несколько различаются.
- MAU требуется для обнаружения и прекращения аномально длительной передачи от DTE (более 20–150 мс) , чтобы предотвратить постоянное нарушение работы сети.
- В электрически разделяемой среде (10BASE5, 10BASE2, 1BASE5) jabber может быть обнаружен только каждым конечным узлом, что приводит к остановке приема. Дальнейшее лечение невозможно.
- Концентратор ретранслятора/ретранслятора использует таймер jabber, который завершает повторную передачу на другие порты по истечении срока ее действия. Таймер работает от 25 000 до 50 000 битов для 1 Мбит/с, от 40 000 до 75 000 битов для 10 и 100 Мбит/с и от 80 000 до 150 000 битов для 1 Гбит/с. Jabbering-порты отделены от сети до тех пор, пока не перестанет обнаруживаться оператор связи.
- Конечные узлы, использующие уровень MAC, обычно обнаруживают слишком большой кадр Ethernet и прекращают прием. Мост/коммутатор не будет пересылать кадр.
- Неравномерная конфигурация размера кадра в сети, использующей большие кадры, может быть обнаружена конечными узлами как jabber.
- Пакет, обнаруженный восходящим повторителем как jabber и впоследствии отрезанный, имеет недопустимую последовательность проверки кадра и отбрасывается.
Рантовые рамы
- Ранты — это пакеты или кадры меньше минимально допустимого размера. Они отбрасываются и не распространяются.
Смотрите также
Примечания
Рекомендации
дальнейшее чтение
- Корпорация цифрового оборудования; Корпорация Интел; Xerox Corporation (сентябрь 1980 г.). «Ethernet: локальная сеть» . Обзор компьютерной связи ACM SIGCOMM . 11 (3): 20. doi : 10.1145/1015591.1015594 . S2CID 31441899 .Версия 1.0 спецификации DIX.
- «Технологии Ethernet» . Справочник по межсетевым технологиям . Системы Сиско . Проверено 11 апреля 2011 г.
- Чарльз Э. Сперджен (2000). Ethernet: Полное руководство . О'Рейли Медиа. ISBN 978-1565-9266-08.
- Йоген Далал. «История Ethernet» . блог .