Ethernet
Pstack < ! -- Éditer l'image de pile à : Calibre : IPstack --> L'Ethernet est une famille de l'armature - technologies basées de de la gestion de réseau d'ordinateur de pour les réseaux locaux (LANs) de . Le nom vient du concept physique de l'éther . Il définit un certain nombre de normes de câblage et de signalisation pour la couche physique , par des moyens de l'accès de réseau au Media Access Control (MAC) de /à couche liaison de données , et une structure d'adresse commune.
L'Ethernet est normalisé comme IEEE 802. La combinaison des versions de twisted pair de de l'Ethernet pour les systèmes d'extrémité se reliants au réseau, avec les versions optiques de fibre pour des épines dorsales d'emplacement, est la technologie de LAN de câble la plus répandue. Elle a été en service des années 90 au présent , remplaçant en grande partie les normes de concurrence de LAN telles que le token ring , le FDDI , et le ARCNET . Ces dernières années, le WI-Fi , le LAN sans fil a normalisé par IEEE 802.11 , est répandu dans les réseaux à la maison et petits de bureau et Ethernet d'augmentation dans de plus grandes installations.
Histoire
L'Ethernet a été à l'origine développé au Xerox PARC dans 1973&ndash ; 1975. Robert Metcalfe et David Boggs ont écrit et ont présenté leur " ; Ethernet Overview" d'ébauche ; avant mars 1974. Bachrach a écrit une note à Metcalfe et Boggs et leur gestion, déclarant ce " ; techniquement ou conceptuellement il y a rien de neuf dans votre proposal" ; et ce " ; l'analyse prouverait que votre système serait un failure." ; Cette analyse a été fêlée parce qu'elle a ignoré le " ; " de l'effet de capture de la Manche de ; , bien que ceci n'ait pas été compris jusqu'en 1994. En 1975, Xerox a classé une liste Metcalfe et Boggs de demande de brevet, mandrin positif Thacker et maître d'hôtel Lampson , comme inventeurs (: Système de transmission de données multipoint avec la détection de collision). En 1976, après que le système aient été déployés à PARC, Metcalfe et Boggs a édité un document séminal.L'Ethernet expérimental décrit en ce document a fonctionné à 3 ; Le le Mbit/s , et a eu les zones adresses à 8 bits de destination et de source, ainsi les adresses d'Ethernet n'étaient pas les adresses globales qu'elles sont aujourd'hui. Par convention de logiciel, le 16 ; le peu après les zones adresses de destination et de source était un type champ de paquet, mais, comme le de papier indique, " ; l'utilisation différente de protocoles disjoignent des ensembles de types" de paquet ; , ainsi tels étaient des types de paquet dans un protocole donné, plutôt que le paquet saisissent l'Ethernet courant qui spécifie le protocole étant employé.
Metcalfe a laissé Xerox en 1979 pour favoriser l'utilisation des PCs et des réseaux locaux (LANs), formant le 3Com . Il a convaincu le DEC , Intel , et Xerox de fonctionner ensemble pour favoriser l'Ethernet comme norme, le soi-disant " ; DIX" ; norme, pour le " ; Digitals/Intel/Xerox" ; ; il a normalisé le 10 ; les millions de bits/seconde Ethernet, avec la destination de 48 bits et les adresses de source et un type de 16 bits global mettent en place. La norme a été éditée la première fois sur le du 30 septembre 1980. Elle a concurrencé deux systèmes en grande partie de propriété industrielle, token ring et ARCNET , mais ceux se sont bientôt trouvées enterrés sous une vague de marée des produits d'Ethernet. Dans le processus, le 3Com est allé bien à une compagnie importante.
Des systèmes torsadés de l'Ethernet ont été développés depuis le milieu des années 80, commençant par le StarLAN , mais devenant largement connu avec le 10BaseT. Ces systèmes ont remplacé le câble coaxial de liaison sur lequel des Ethernet tôt ont été déployés avec un système des hub liés avec le twisted pair non protégé (UTP), remplaçant finalement l'arrangement du CSMA/CD en faveur performance de offre commutée de système duplex d'une plus haute.
Description générale
L'Ethernet a été à l'origine basé sur l'idée des ordinateurs communiquant au-dessus d'un câble coaxial de liaison partagé agissant en tant que milieu de transmission d'émission. Les méthodes employées montrent quelques similitudes aux systèmes par radio, bien qu'il y ait des différences fondamentales, telles que le fait qu'il est beaucoup plus facile de détecter des collisions dans un système d'émission de câble qu'une émission de radio. Le câble commun fournissant la voie de transmission a été comparé à l'éther et c'était de cette référence cette le " nommé ; Ethernet" ; a été dérivé.De ce premier et comparativement simple concept, l'Ethernet s'est transformé en la technologie complexe de gestion de réseau qui est à la base aujourd'hui de la plupart de LANs. Le câble coaxial de liaison a été remplacé par des liens point par point reliés par les hub d'Ethernet et/ou les commutateurs pour réduire des coûts d'installation, fiabilité d'augmentation, et permet la gestion et le dépannage point par point. StarLAN était la première étape dans l'évolution de l'Ethernet d'un autobus de câble coaxial de liaison à un réseau hub-contrôlé et torsadé. L'arrivée du câblage torsadé a nettement abaissé à technologies de concurrence relatives de coûts d'installation, y compris les technologies plus anciennes d'Ethernet.
Au-dessus de la couche physique, les stations d'Ethernet communiquent en s'envoyant les paquets de données, blocs de données qui sont individuellement envoyées et fournies. Comme avec l'autre IEEE 802 LANs, chaque station d'Ethernet sont donnés un MAC address simple de 48 bits, qui est employé pour spécifier la destination et la source de chaque paquet de données. Les cartes ou les morceaux (NICs) d'interface de réseau normalement n'acceptent pas des paquets adressés à d'autres stations d'Ethernet. Les adapteurs viennent généralement programmé avec a globalement - l'adresse unique, mais ceci peut être dépassée, l'un ou l'autre pour éviter un changement d'adresse quand un adapteur est remplacé, ou pour employer des adresses localement administrées.
En dépit des changements cruciaux de l'Ethernet d'un autobus épais de câble coaxial de liaison de fonctionnant 10 au le Mbit/s au de liens point par point fonctionnant à 1 de Gbit/s et au delà de , toutes les générations d'Ethernet (à l'exclusion des versions expérimentales tôt) partagent les mêmes formats d'armature (et par conséquent la même interface pour des couches plus élevées), et peuvent être aisément reliées ensemble.
En raison de l'ubiquité de l'Ethernet, le coût toujours décroissant du matériel requis pour le soutenir, et l'espace réduit de panneau a eu besoin par Ethernet du twisted pair , la plupart des fabricants établissent maintenant la fonctionnalité d'une carte d'Ethernet directement dans les cartes mères de PC de obviant au besoin d'installation d'une carte de réseau séparé.
Avoir affaire avec les utilisateurs multiples
Ethernet moyen partagé par CSMA/CD
L'Ethernet a à l'origine employé un enroulement partagé du câble coaxial de liaison (le milieu partagé) de autour d'un bâtiment ou d'un campus à chaque machine jointe. Un arrangement connu sous le nom d'accès multiple avec détection de porteuses de avec la détection de collision (CSMA/CD) a régi la manière que les ordinateurs ont partagé le canal. Cet arrangement était plus simple que le token ring de concurrence ou les technologies symboliques de l'autobus . Quand un ordinateur a voulu envoyer de l'information, il a employé l'algorithme suivant :
Procédé principal de
Vue prête pour la transmission.
Procédé détecté par collision de
Continuer la transmission jusqu'à ce que le temps minimum de paquet soit atteint (signal de confiture) de s'assurer que tous les récepteurs détectent la collision.Ceci peut être comparé à ce qui se produit à un dîner, où tous les invités parlent entre eux par un milieu commun (l'air). Avant de parler, chaque invité attend poliment le haut-parleur courant pour finir. Si deux invités commencent à parler en même temps, arrêter et attendre les périodes courtes et aléatoires (dans l'Ethernet, cette fois est généralement mesurée en micro-secondes). L'espoir est celui par chacun qui choisit une période aléatoire, les deux invités ne choisira pas la même heure d'essayer de parler encore, de ce fait évitant une autre collision. Le augmentant exponentiellement des temps de back-off de (déterminés using l'algorithme exponentiel binaire de backoff tronqué par ) sont employés quand il y a plus d'un essai raté de transmettre.
Des ordinateurs ont été reliés à un émetteur récepteur de l'interface (AUI) d'unité d'attachement de , qui alternativement a été relié au câble (plus tard avec l'Ethernet mince l'émetteur récepteur était integrated dans l'adapteur de réseau). Tandis qu'un fil passif simple était fortement - fiable pour de petits Ethernet, il n'était pas fiable pour de grands réseaux prolongés, où des dommages au fil dans un endroit simple, ou un mauvais connecteur simple, pourrait rendre le segment entier d'Ethernet inutilisable. Les systèmes multipoint sont également à modes de défaillance très étranges enclins quand une discontinuité électrique reflète le signal de façon que quelques noeuds fonctionnent correctement tandis que d'autres fonctionnent lentement en raison des tentatives excessives ou pas du tout (voir l'onde stationnaire pour une explication de pourquoi) ; il a pu être beaucoup plus douloureux diagnostiquer ceux-ci qu'un échec complet du segment. La correction de tels échecs a souvent fait participer plusieurs personnes rampant autour d'agiter des connecteurs tandis que d'autres observaient les affichages des ordinateurs courant un cinglement de pour commander et a crié dehors des rapports pendant que l'exécution changeait.
Puisque toutes les communications se produisent sur le même fil, n'importe quelle information envoyée par un ordinateur est reçue par tous, même si cette information est prévue pour juste une destination. La carte d'interface de réseau interrompt l'unité centrale de traitement seulement quand des paquets applicables sont reçus : la carte ignore l'information non adressée à elle à moins qu'elle soit mise dans le " ; " promiscueux du mode ;. Ce " ; on parle, tout le listen" ; la propriété est une faiblesse de sécurité d'Ethernet de partager-milieu, puisqu'un noeud sur un réseau Ethernet peut écouter clandestinement tout le trafic sur le fil s'il choisit ainsi. L'utilisation d'un câble simple signifie également que la largeur de bande est partagée, de sorte que le trafic de réseau puisse ralentir à un rampement quand, par exemple, le réseau et les noeuds se remettent en marche après une panne de courant.
Répéteurs et hub d'Ethernet
Pour des raisons de dégradation et de synchronisation de signal, les segments coaxiaux d'Ethernet de ont eu une taille restreinte qui a dépendu du milieu utilisé. Par exemple, les câbles 10BASE5 coaxiaux ont eu une longueur maximum de 500 mètres (1. Également, comme cela était le cas pour la plupart des autres autobus à grande vitesse, l'Ethernet segmente a dû être terminé avec une résistance à chaque extrémité. Pour l'Ethernet coaxial-câble-basé, chaque extrémité du câble a eu des 50 - résistance de l'ohm jointe. Typiquement cette résistance a été construite dans un connecteur masculin du BNC ou du N et attachée au dernier dispositif sur l'autobus, ou, si les robinets de vampire de étaient en service, à l'extrémité du câble juste après le dernier dispositif. Si l'arrêt n'était pas fait, ou s'il y avait une coupure dans le câble, le signal à C. sur l'autobus a été reflété, plutôt qu'absorbé, quand il a atteint l'extrémité. Ce signal reflété était indistinguible d'une collision, et ainsi aucune communication ne pourrait avoir lieu.Une plus grande longueur pourrait être obtenue par un répéteur d'Ethernet, qui a pris le signal d'un câble d'Ethernet et l'a répété sur un autre câble. Si une collision était détectée, le répéteur a transmis un signal de confiture de sur tous les ports pour assurer la détection de collision. Des répéteurs pourraient être utilisés pour relier des segments tels qu'il y avait jusqu'à cinq segments d'Ethernet entre deux centres serveurs quelconques, trois dont pourrait avoir attaché des dispositifs. Les répéteurs ont pu détecter un lien incorrectement terminé des collisions continues et arrêter des données d'expédition de lui. Par conséquent ils ont allégé le problème des ruptures de câble : quand un segment de coaxial d'Ethernet s'est cassé, alors que tous les dispositifs sur ce segment ne pouvaient pas communiquer, les répéteurs ont permis aux autres segments de continuer de travailler - bien que selon quel segment était cassé et la disposition du réseau divisant cela a résulté a pu avoir rendu d'autres segments incapables d'atteindre les serveurs importants et ainsi effectivement inutile.
Les gens ont identifié les avantages du câblage dans une topologie d'étoile de , principalement cela censure seulement au point d'étoile aura comme conséquence un réseau mal divisé, et des fournisseurs de réseau commencés créer des répéteurs de ayant les ports de multiple, de ce fait réduisant le nombre de répéteurs exigés au point d'étoile. Les répéteurs d'Ethernet de Multiport sont devenus notoires comme " ; " des hub d'Ethernet ;. Les fournisseurs de réseau tels que le DEC et le SynOptics ont vendu les hub qui ont relié beaucoup de segments coaxiaux minces du 10BASE2 . Il y avait également " ; transceivers" de multi-port ; ou " ; ventilateur-outs" ;. Ceux-ci ont pu être reliés entre eux et/ou une épine dorsale coaxiale. L'exemple tôt le plus connu était le DELNI de s de DEC le '. Ces dispositifs ont permis aux hôtes multiples avec des raccordements d'AUI de partager un émetteur récepteur simple. Ils ont également permis la création d'un petit segment autonome d'Ethernet sans employer un câble coaxial de liaison.
< ! -- ne s'adapte pas vraiment trop bien ici, trouvent probablement un meilleur endroit pour lui--> L'Ethernet de sur les câbles torsadés non protégés (UTP), commençant par le StarLAN et continuant 10BaseT , a été conçu pour des liens point par point seulement et tout l'arrêt a été établi dans le dispositif. Ceci a changé des hub d'un dispositif de spécialiste utilisé au centre de grands réseaux en dispositif que chaque réseau paire-basé twisted avec plus de deux machines a dû employer. La structure arborescente qui a résulté de ceci a rendu les réseaux Ethernet plus fiables en empêchant des défauts avec (mais la mauvaise conduite non délibérée de) un pair ou son câble associé d'affecter d'autres dispositifs sur le réseau, bien qu'un échec d'un hub ou d'un lien d'inter-hub pourrait encore affecter un bon nombre d'utilisateurs. En outre, puisque l'Ethernet de twisted pair est point par point et terminé à l'intérieur du matériel, tout le espace vide de panneau exigé autour d'un port est beaucoup réduit, le facilitant pour concevoir des hub avec un bon nombre de ports et pour intégrer l'Ethernet sur des cartes mères d'ordinateur.
En dépit de la topologie physique d'étoile, les réseaux Ethernet hubbed emploient toujours semi-duplex et CSMA/CD, avec seulement l'activité minimale par le hub, principalement le signal d'application de collision, en faisant face aux collisions de paquet. Chaque paquet est envoyé à chaque port sur le hub, ainsi la largeur de bande et les problèmes de sécurité ne sont pas abordés. Toute la sortie du hub est limitée à celle d'un lien simple et tous les liens doivent fonctionner à la même vitesse.
Les collisions réduisent la sortie par leur nature même. Dans le pire des cas, quand il y a un bon nombre de centres serveurs avec les longs câbles qui essayent de transmettre beaucoup d'armatures courtes, les collisions excessives peuvent réduire la sortie nettement. Cependant, un rapport de Xerox en 1980 a récapitulé les résultats de avoir 20 noeuds rapides essayer de transmettre des paquets de diverses tailles aussi rapidement que possible sur le même segment< d'Ethernet ! --les conditions de cette étude sont-ils connus ? en particulier les longueurs de câble ? -->. Les résultats ont prouvé que, même des plus petites armatures d'Ethernet (64B), la sortie de 90% sur le LAN était la norme. C'est en comparaison du dépassement symbolique LANs (token ring, autobus symbolique) de , qui souffre la dégradation de sortie pendant que chaque nouveau noeud hérite le LAN, dû aux attentes symboliques.
Ce rapport était d'une manière extravagante controversé, comme modelante prouvée que les réseaux collision-basés sont devenus instables sous des charges aussi basses que 40% de capacité nominale. Beaucoup de premiers chercheurs pour comprendre les subtilités du protocole de CSMA/CD et comme il important était d'obtenir les détails droits, et modelaient vraiment les réseaux quelque peu différents (habituellement pas aussi bons que le vrai Ethernet).
Transition et changement
Tandis que les répéteurs pourraient isoler quelques aspects d'Ethernet de segmente tel que des ruptures de câble, ils a toujours fait suivre à tout le trafic tous les dispositifs d'Ethernet. Ceci a créé des limites pratiques sur combien de machines pourraient communiquer sur un réseau Ethernet. Également pendant que le réseau entier était un domaine de collision et tous centres serveurs ont dû pouvoir détecter des collisions n'importe où sur le réseau que le nombre de répéteurs entre les noeuds les plus lointains était limité. Enfin les segments jointifs par des répéteurs ont dû tout fonctionner à la même vitesse, rendant des mises à niveau phased-in impossibles.Pour alléger ces problèmes, jetant un pont sur a été créé pour communiquer à la couche liaison de données tout en isolant la couche physique. Avec la transition, seulement des paquets bien formés sont expédiés d'un segment d'Ethernet à l'autre ; des collisions et les erreurs de paquet sont isolées. Les ponts apprennent où les dispositifs sont, en observant le MAC de adresse et n'expédie pas des paquets à travers des segments quand ils savent que l'adresse de destination n'est pas située dans cette direction.
Avant la découverte des dispositifs de réseau sur les différents segments, les ponts et les commutateurs d'Ethernet fonctionnent légèrement comme des hub d'Ethernet, passant tout le trafic entre les segments. Cependant, car le commutateur découvre les adresses liées à chaque port, il fait suivre seulement au trafic de réseau les segments nécessaires améliorant l'exécution globale. Le trafic de l'émission est encore expédié à tous les segments de réseau. Les ponts ont également surmonté les limites sur des segments totaux entre deux centres serveurs et ont permis le mélange des vitesses, qui sont devenues très importantes avec l'introduction de l'Ethernet rapide .
Les ponts tôt ont examiné chaque paquet un using le logiciel sur une unité centrale de traitement, et certains d'entre eux étaient sensiblement plus lents que des hub (répéteurs de multi-port) au trafic d'expédition, particulièrement en manipulant beaucoup de ports en même temps. Dans 1989 le Kalpana de compagnie de gestion de réseau a présenté leur EtherSwitch, le premier commutateur d'Ethernet. Un commutateur d'Ethernet fait la transition dans le matériel, lui permettant d'expédier des paquets à la pleine vitesse de fil. Il est important de se rappeler que le commutateur limite a été inventé par des fabricants de dispositif et n'apparaît pas dans la norme 802. Fonctionellement, les deux limites sont interchangeables.
Puisque des paquets sont en général seulement livrés au port ils sont prévus pour, le trafic sur un Ethernet commuté est légèrement moins de public que sur l'Ethernet de partager-milieu. id=" Despite ceci, Ethernet commuté devrait encore être considéré comme une technologie de réseau peu sûre, parce qu'il est facile de renverser les systèmes commutés d'Ethernet par des moyens tels que le arp charriant et inondation de MAC de . que la largeur de bande favorise, l'isolement légèrement meilleur des dispositifs entre eux, la capacité de mélanger facilement différentes vitesses des dispositifs et l'élimination des limites de enchaînement inhérentes à l'Ethernet non-switched ont fait à Ethernet commuté la technologie de réseau dominante.
Quand un segment d'édition de liens de twisted pair ou de fibre est employé et ni l'une ni l'autre extrémité n'est reliée à un hub, l'Ethernet duplex du devient possible au-dessus de ce segment. En mode duplex les deux dispositifs peuvent transmettre et recevoir to/from l'un l'autre en même temps, et il n'y a aucun domaine de collision. Ceci double la largeur de bande globale du lien et est parfois annoncé comme double la vitesse de lien (par exemple 200 Mbits/s) pour expliquer ceci. Cependant, c'est fallacieux car l'exécution doublera seulement si les modèles de trafic sont symétriques (qui en réalité ils sont rarement). L'élimination du domaine de collision signifie également que la largeur de bande de tout le lien peut être employée et que la longueur de segment n'est pas limitée par le besoin de détection de collision correcte (ceci est la plus significative avec certaines des variantes de fibre de l'Ethernet).
Hub à deux vitesses
En débuts de l'Ethernet rapide , les commutateurs d'Ethernet étaient les dispositifs relativement chers. Cependant, les hub ont souffert du problème qui s'il y avait tous les dispositifs de 10BaseT a relié alors le système entier devrait courir à 10 Mbit. Par conséquent un compromis entre un hub et un commutateur a semblé connu sous le nom de hub à deux vitesses . Ces dispositifs se sont composés d'un commutateur à deux orifices interne, divisant le 10BaseT (10 Mbit ) de et des segments du 100BASE-T (100 Mbit ). Le dispositif se composerait typiquement de plus de deux ports physiques. Quand un dispositif de réseau devient actif sur les ports physiques l'uns des, le dispositif l'attache au segment 10BaseT ou au segment 100BASE-T, comme approprié. Ceci a empêché le besoin de migration tout ou rien du 10BaseT aux réseaux 100BASE-T. Ces dispositifs sont également connus en tant que hub à deux vitesses parce que le trafic entre les dispositifs reliés à la même vitesse n'est pas commuté.
Des réseaux plus avancés
Les réseaux Ethernet commutés simples, alors qu'une amélioration au-dessus de hub basait l'Ethernet, souffrent d'un certain nombre d'issues :Ils souffrent de seuls points d'échec. Le cas échéant le lien échoue quelques dispositifs ne pourra pas communiquer avec d'autres dispositifs et si le lien qui échoue est dans un bon nombre d'endroit central d'utilisateurs peut être découpé des ressources qu'ils exigent.
Il est possible de duper des commutateurs ou des centres serveurs dans envoyer des données à votre machine même si on ne le prévoit pas pour lui, en tant que indiqué au-dessus de .
Grands nombres du trafic d'émission, si malveillant, accidentel, ou simplement d'un effet secondaire de taille de réseau peut inonder des liens plus lents et/ou des systèmes.
Pendant que le réseau se développe, le trafic d'émission normal prend une quantité toujours plus grande de largeur de bande.
Si les commutateurs ne sont pas le multicast averti, le trafic de multicast finira vers le haut traité comme le trafic d'émission dû à l'direction à un MAC sans le port associé.
Si les commutateurs découvrent plus d'adresses de MAC qu'ils peuvent stocker (par la taille de réseau ou par une attaque) quelques adresses doivent inévitablement être abandonnés et le trafic à ces adresses sera traité la même manière que le trafic aux adresses inconnues, c'est essentiellement identique que le trafic d'émission (cette issue est connue comme failopen).
Elles souffrent des goulets de largeur de bande où beaucoup de trafic est forcé en bas d'un lien simple.
Quelques commutateurs offrent une série d'outils pour combattre ces issues comprenant :
Protocole de Spanning-tree de pour maintenir les liens actifs du réseau comme arbre tout en permettant les boucles physiques pour la redondance.
Les divers dispositifs de protection gauches, car il est bien plus probable un attaquant seront sur un port de système d'extrémité que sur un lien de commutateur-commutateur.
Le VLANs pour garder différentes classes des utilisateurs séparent tout en employant la même infrastructure physique.
Cheminement rapide de à des niveaux plus élevés pour conduire entre les ces VLANs.
Agrégation de lien de pour ajouter la largeur de bande aux liens surchargés et pour fournir une certaine mesure de redondance, bien que les liens ne se protègent pas contre l'échec de commutateur parce qu'ils relient les mêmes paires de commutateurs.
Autonegotiation et disparité duplex
voient également : Autonegotiation ,
la disparité duplex La norme d'autonegotiation ne permet pas à l'autodetection de détecter l'arrangement duplex si l'autre ordinateur n'est pas également placé à Autonegotation. Quand deux interfaces sont reliées et placées au " différent ; duplex" ; les modes, l'effet de la disparité duplex est un réseau qui fonctionne, mais beaucoup plus lent qu'à sa vitesse nominale. La règle primaire pour éviter ceci est que vous ne devez pas placer une fin d'un raccordement à un arrangement duplex obligatoire et l'autre extrémité à l'autonegotiation.
Beaucoup de différents modes des opérations (10BaseT semi-duplex, 10BaseT duplex, 100BASE-TX semi-duplex,…) exister pour l'Ethernet de au-dessus du câble du twisted pair using les connecteurs modulaires du 8P8C (ne pas être confondu avec le RJ45 de la FCC), et la plupart des dispositifs sont capables de différents modes des opérations. En 1995, une norme a été libérée pour permettre deux interfaces de réseau reliées entre eux pour autonegotiate le meilleur mode de fonctionnement partagé. Ceci fonctionne bien pour le cas de chaque dispositif étant placé pour autonegotiate. La norme d'autonegotiation a contenu un mécanisme pour détecter la vitesse mais pas l'arrangement duplex des pairs d'Ethernet qui n'ont pas employé l'autonegotiation.
Administrateurs de réseau de fil de problèmes d'interopérabilité pour placer manuellement le mode de fonctionnement des interfaces sur des dispositifs de réseau. Ce qui se produirait est qu'un certain dispositif pas autonegotiate et a dû donc être placé dans on plaçant ou un autre. Ceci a souvent mené aux disparités d'arrangement duplex : en particulier, quand deux interfaces sont reliées entre eux à un ensemble à l'autonegotiation et à un ensemble au mode duplex , les résultats d'une disparité duplex parce que le processus d'autonegotiation échoue et semi-duplex est supposé - l'interface en mode duplex puis transmet en même temps que la réception, et l'interface en mode semi-duplex puis abandonne sur transmettre un paquet. L'interface en mode semi-duplex n'est pas prête à recevoir un paquet, ainsi elle signale une collision, et des transmissions sont arrêtées, parce que des nombres de heures sont basés sur des algorithmes de backoff (temps d'attente aléatoires). Quand les deux paquets commencent à essayer de transmettre encore, ils s'y mêlent encore et la stratégie de backoff peut avoir comme conséquence un plus long et plus long temps d'attente avant d'essayer de transmettre encore ; par la suite une transmission réussit mais ceci fait alors reprendre l'inondation et les collisions.
En raison des temps d'attente, l'effet d'une disparité duplex est un réseau qui « n'est pas complètement cassé » mais est incroyablement lent.
Couche physique
voient également :
la couche physique d'Ethernet de
Les premiers réseaux Ethernet, le 10BASE5 , ont employé le câble jaune épais avec les robinets de vampire de comme milieu partagé (using CSMA/CD ). Plus tard, l'Ethernet du 10BASE2 a employé le câble coaxial de liaison plus mince (avec connecteurs BNC comme milieu partagé de CSMA/CD. Le postérieur StarLAN 1BASE5 et 10BaseT ont employé le twisted pair relié aux hub d'Ethernet aux connecteurs modulaires du 8P8C (ne pas être confondu avec le RJ45 de la FCC).
Actuellement l'Ethernet a beaucoup de variétés qui varient dans la vitesse et le milieu physique utilisés. Peut-être les formes les plus communes utilisées sont 10BaseT, 100BASE-TX, et 1000BASE-T . Chacun des trois utilise les câbles et les connecteurs modulaires de twisted pair du 8P8C (souvent appelés RJ45 ). Ils fonctionnent à 10 Mbits/s, 100 Mbits/s, et 1 Gbit/s, respectivement. Cependant chaque version est devenue solidement plus sélective au sujet du câble qu'elle court dessus et quelques installateurs ont évité 1000BASE-T pour tout excepté les raccordements courts aux serveurs.
Les variantes optiques de la fibre de l'Ethernet sont généralement - des bâtiments ou les coffrets se reliants vus de réseau dans différentes parties d'un bâtiment mais sont rarement vus reliés aux systèmes d'extrémité pour des raisons de coût. Leurs avantages se situent dans l'exécution, l'isolement électrique et la distance, jusqu'aux dizaines de kilomètres avec quelques versions. Les versions de fibre d'une nouvelle vitesse sortent presque invariablement avant cuivre. le l'Ethernet de 10 gigabits devient plus populaire dans des réseaux d'entreprise et de porteur, avec le développement commençant sur 40 GBP et Ethernet de GBP du 100.
Par l'histoire de l'Ethernet il y a également eu des versions du rf d'Ethernet, câble et radio. Le actuellement a recommandé les normes de gestion de réseau de rf, le 802.11 et le sans fil 802.16 , n'est pas Ethernet, du fait ils n'emploient pas l'en-tête d'encadrement ou de lien-couche de l'Ethernet, et emploie les types de paquet de commande et de gestion qui n'existent pas dans l'Ethernet - ce ne serait pas simplement une question de la modulation pour transmettre des paquets d'Ethernet sur un réseau 802.16, ou pour transmettre 802.16 paquets sur un réseau Ethernet.
Un paquet de données sur le fil s'appelle une armature. Noter qu'une armature vue sur le fil physique réel montrerait le préambule et commencerait le délimiteur de vue, en plus des autres données. Celles-ci sont exigées par tout le matériel physique. Ils ne sont pas montrés par le paquet de reniflant le logiciel de parce que ce peu est enlevé par l'adapteur d'Ethernet de avant d'être passé dessus au centre serveur. Cependant le CRC32 (FCS) est souvent enlevé par le programme pilote de périphérique .
Types d'armature d'Ethernet et le champ d'EtherType
voient également :
encadrement de l'Ethernet II
Il y a plusieurs types d'armatures d'Ethernet :
L'armature de la version 2 d'Ethernet ou de l'Ethernet II, la soi-disant armature de DIX (baptisée du nom de DEC , Intel , et Xerox ) ; c'est aujourd'hui le plus commun, car il est employé souvent directement par l'Internet Protocol .
La variation non standard de Novell du IEEE 802.3 (" ; frame" 802.3 cru ;) sans en-tête de LLC d'IEEE 802.
Armature de LLC d'IEEE 802.2
Armature de la RUPTURE de LLC d'IEEE 802.2
En outre, les armatures d'Ethernet peuvent sur option contenir une étiquette d'IEEE 802.1Q pour identifier à quel VLAN il appartient et sa priorité d'IEEE 802.1p (qualité du service ). Ceci double le nombre potentiel de l'armature types.< ! -- les nouvelles options de l'umm deux pas que quadruple le nombre de types d'armature ? --> et augmentations la taille d'armature à 1522 bytes.
Les différents types d'armature ont différents formats et valeurs de MTU , mais peuvent coexister sur le même milieu physique.
Les versions 1.0 du Digital / Intel /spécifications d'Ethernet Xerox (DIX) de ont un champ d'étiquette de 16 bits de secondaire-protocole appelé le EtherType . Les spécifications originales d'Ethernet du 802.3 d'IEEE ont remplacé cela par un champ de 16 bits de longueur, avec l'en-tête de MAC suivi d'un en-tête du Logical Link Control (LLC) de de d'IEEE 802.2 ; la longueur maximum d'un paquet était de 1500 bytes. Les deux formats ont été par la suite unifiés par la convention que les valeurs de ce champ entre 0 et 1500 ont indiqué l'utilisation du format original de l'Ethernet 802.3 avec un champ de longueur, tandis que des valeurs de 1536 décimaux (hexadécimal 0600) et plus grand a indiqué l'utilisation du format d'armature de DIX avec une marque de secondaire-protocole d'EtherType. Cette convention permet au logiciel de déterminer si une armature est une armature de l'Ethernet II ou une armature d'IEEE 802.3, permettant la coexistence des deux normes sur le même milieu physique. Voir également les vues d'éléphant de .
En examinant l'en-tête de LLC 802.2, il est possible de déterminer s'il est suivi d'un en-tête de la RUPTURE (protocole d'accès de sous-réseau de ) de . Quelques protocoles, en particulier ceux ont conçu pour la pile de gestion de réseau de du OSI , fonctionnent directement sur LLC 802.2, qui fournit le datagramme et les services en réseau en mode connexion. L'en-tête de LLC inclut deux zones adresses de huit bits additionnelles, appelées les points d'accès services ou les sèves dans la terminologie d'OSI ; quand la source et la destination SAP sont placées à la valeur 0xAA, le service INSTANTANÉ est demandé. L'en-tête INSTANTANÉ permet à des valeurs d'EtherType d'être employées avec tout le IEEE 802 protocoles de , aussi bien que soutenir les espaces privés d'identification de protocole.3x-1997, la norme d'Ethernet d'IEEE a été changée pour permettre explicitement à l'utilisation du champ de 16 bits après que les adresses de MAC d'être employée comme champ ou type champ de longueur.
" de s de Novell '; raw" ; le format de 802.3 armatures a été basé sur le travail tôt d'IEEE 802. Novell a employé ceci comme point de départ pour créer la première exécution de son propre protocole de réseau d'IPX au-dessus d'Ethernet. Ils n'ont employé aucun en-tête de LLC mais ont commencé le paquet d'IPX directement après le champ de longueur. Ceci ne se conforme pas à la norme d'IEEE 802.3, mais puisque l'IPX a toujours le FF aux deux premiers bytes (tandis que dans le LLC d'IEEE 802.2 qui le modèle est théoriquement possible mais extrêmement peu probable), dans la pratique ceci coexiste la plupart du temps sur le fil avec d'autres réalisations d'Ethernet, à l'exception notable de certains les formes tôt de DECnet qui sont devenues confuses par ceci.
Le Novell NetWare a employé ce type d'armature par défaut jusqu'aux mi années '90, et puisque NetWare était dos très répandu alors, alors que l'IP n'était pas, à du moment plus du trafic de l'Ethernet du monde a couru plus de le " ; raw" ; IPX 802.10, NetWare se transfère maintenant sur IEEE 802.2 avec LLC (type Ethernet_802.2 de vue de NetWare) en employant l'IPX. (Voir le " ; Ethernet Framing" ; dans les références pour des détails.)
OS de Mac de emploie 802.2/SNAP encadrant pour l'ensemble de protocoles d'Appletalk V2 de sur l'Ethernet (" ; EtherTalk" ;) et Ethernet II encadrant pour le TCP/IP.2 variantes de l'Ethernet ne sont pas dans l'utilisation répandue sur les réseaux communs actuellement, excepté les grandes installations de corporation de NetWare qui n'ont pas encore émigré à NetWare au-dessus d'IP. Dans le passé, beaucoup de réseaux de corporation ont soutenu l'Ethernet 802.2 pour soutenir les ponts de traduction transparents entre les réseaux d'Ethernet et de token ring ou de FDDI d'IEEE 802. Le type d'encadrement le plus commun utilisé aujourd'hui est la version 2 d'Ethernet, car il est employé par la plupart d'Internet Protocol - réseaux basés de , avec son EtherType réglé à 0x0800 pour le IPv4 et 0x86DD pour le IPv6 .
Là existe une norme d'Internet pour encapsuler le trafic de la version 4 d'IP dans le IEEE 802.2 armatures de avec des en-têtes de LLC/SNAP. Il n'est presque jamais mis en application sur l'Ethernet (bien qu'il est employé sur FDDI et sur le token ring , le IEEE 802.11 , et tout autre IEEE 802 réseaux de ). Le trafic d'IP ne peut pas être encapsulé dans IEEE 802.2 armatures de LLC sans RUPTURE parce que, bien qu'il y ait un type de protocole de LLC pour l'IP, là n'est aucun type de protocole de LLC pour le arp . La version 6 d'IP peut également être transmise au-dessus de l'Ethernet using IEEE 802.2 avec LLC/SNAP, mais, encore, cela n'est presque jamais employé (bien que l'encapsulation de LLC/SNAP d'IPv6 est employée sur IEEE 802 réseaux).
L'étiquette d'IEEE 802.1Q , si présent, est placée entre l'adresse de source et les champs d'EtherType ou de longueur. Les deux premiers bytes de l'étiquette sont la valeur d'identificateur de protocole (TPID) d'étiquette de 0x8100. Ceci est situé au même endroit que le champ d'EtherType/longueur dans les armatures untagged, ainsi une valeur d'EtherType de 0x8100 signifie que l'armature est étiquetée, et l'EtherType/longueur vrais est situé après l'étiquette. Le TPID est suivi de deux bytes contenant les paramètres d'étiquette (TCI) (la priorité d'IEEE 802.1p (qualité du service ) et identification de VLAN ). L'étiquette est suivie du reste de l'armature, using un des types décrits ci-dessus.
Normes relatives
Les normes de gestion de réseau qui ne sont pas une partie de la norme d'Ethernet d'IEEE 802.3, mais soutiennent le format d'armature d'Ethernet, et sont capables de l'interaction avec elle. LattisNet - une variante torsadée pré-standard de SynOptics 10 Mbits/s de .
100BaseVG - un compétiteur tôt pour l'Ethernet de 100 Mbits/s. Il court plus de la catégorie 3 câblant. Utilisations quatre paires.
100BASE-SX de TIA - favorisé par l'association d'industrie de télécommunications de . 100BASE-SX est une exécution alternative d'Ethernet de 100 Mbits/s au-dessus de fibre ; il est incompatible avec la norme du fonctionnaire 100BASE-FX. Sa caractéristique principale est interopérabilité avec 10BASE-FL, soutenant l'autonegotiation entre l'opération de 10 Mbits/s et 100 Mbits/s - un dispositif manquant dans les normes officielles dues à l'utilisation des longueurs d'onde différentes de LED. Elle est visée à la base installée des installations de réseau de fibre de 10 Mbits/s.
Le 1000BASE-TX de TIA - favorisé par l'association , ce d'industrie de télécommunications de était un échec commercial, et produit n'existe pas. 1000BASE-TX emploie un protocole plus simple que la norme du fonctionnaire 1000BASE-T ainsi l'électronique peut être meilleur marché, mais exige la catégorie 6 câblant.
Des normes de gestion de réseau qui n'emploient pas le format d'armature d'Ethernet mais peuvent encore être reliées à l'Ethernet using la transition MAC-basée.11 - une norme pour la gestion de réseau sans fil a souvent appareillé avec une épine dorsale d'Ethernet.
10BaseS-Ethernet au-dessus du VDSL
Long Ethernet de portée de
Ethernet commuté duplex de l'avionique de
Ethernet de métro de
Réalisations
10/100/1000 MAC d'Ethernet de tri-mode du LGPL de Verilog d'Opencores
Voir également
class=" deEthernet de 10 gigabits
Ethernet de 100 gigabits
connecteur du 8P8C et câble de prolongation modulaires
ALOHAnet
Interface d'unité d'attachement de
Câble de la catégorie 5 de
Liste de des largeurs de bande de dispositif
Chaosnet
Système de protection automatique d'Ethernet
Câble de croisement d'Ethernet de
Contrôle de flux d'Ethernet
Réseaux entièrement de changement
Ethernet rapide
Ethernet de gigabit de
Ethernet de au-dessus du twisted pair
Couche physique d'Ethernet de
IEEE 802.3
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