Согласование типа и размера кадров в составных сетях
Ниже приведены различные форматы кадров технологии Ethernet.
Кадр стандарта 802.3 (или кадр Novell
802.2);
Кадр Novell 802.3 (или кадр Raw 802.3);
Кадр Ethernet DIX (или кадр Ethernet II);
Кадр Ethernet SNAP.
Кадр стандарта 802.3 содержит
восемь полей, определяемых
следующим образом:
Поле преамбулы состоит из семи
байтов синхронизирующих
данных. Каждый байт содержит
одну и ту же
последовательность битов -
10101010. При манчестерском
кодировании эта комбинация
представляется в физической
среде периодическим волновым
сигналом. Преамбула
используется для того, чтобы
дать время и возможность
схемам приемопередатчиков
(transceiver) прийти в устойчивый
синхронизм с принимаемыми
тактовыми сигналами.
Начальный ограничитель кадра
состоит из одного байта с
набором битов 10101011. Появление
этой комбинации является
указанием на предстоящий прием
кадра.
Адрес получателя - может быть
длиной 2 или 6 байтов (MAC-адрес
получателя). Первый бит адреса
получателя - это признак того,
является адрес индивидуальным
или групповым: если 0, то адрес
указывает на определенную
станцию, если 1, то это
групповой адрес нескольких
(возможно всех) станций сети.
При широковещательной
адресации все биты поля адреса
устанавливаются в 1.
Общепринятым является
использование 6-байтовых
адресов.
Адрес отправителя - 2-х или 6-ти
байтовое поле, содержащее
адрес станции отправителя.
Первый бит - всегда имеет
значение 0.
Двухбайтовое поле длины
определяет длину поля данных в
кадре.
Поле данных может содержать от
0 до 1500 байт. Но если длина поля
меньше 46 байт, то используется
следующее поле - поле
заполнения, чтобы дополнить
кадр до минимально допустимой
длины.
Поле заполнения состоит из
такого количества байтов
заполнителей, которое
обеспечивает определенную
минимальную длину поля данных
(46 байт). Это обеспечивает
корректную работу механизма
обнаружения коллизий. Если
длина поля данных достаточна,
то поле заполнения в кадре не
появляется.
Поле контрольной суммы - 4
байта, содержащие значение,
которое вычисляется по
определенному алгоритму
(полиному CRC-32). После получения
кадра рабочая станция
выполняет собственное
вычисление контрольной суммы
для этого кадра, сравнивает
полученное значение со
значением поля контрольной
суммы и, таким образом,
определяет, не искажен ли
полученный кадр.
Кадр 802.3 является кадром
MAС-подуровня, и в соответствии со
стандартом 802.2 в его поле данных
вкладывается кадр подуровня LLC с
удаленными флагами начала и конца
кадра. Служебный заголовок кадра LLC
имеет три поля: точка входа в сервис
назначения (Destination Service Access Point, DSAP),
точка входа в сервис источника (Source
Service Access Point, SSAP) и поле управления.
Первые два поля могут
использоваться для характеризации
протоколов верхнего уровня, данные
которых представлены в поле данных
кадра LLC. Поле управления
используется для реализации
процедуры установления соединения
на канальном уровне, но оно редко
используется в протоколах
локальных сетей. Результирующий
кадр MAC/LLC изображен в левой части
рисунка 2.1. Так как кадр LLC имеет
заголовок длиной 3 байта, то
максимальный размер поля данных
уменьшается до 1497 байт.
Рис. 2.1.
Справа на этом рисунке приведен
кадр, который называют кадром Raw 802.3
(то есть "грубый" вариант 802.3)
или же кадром Novell 802.3. Из рисунка
видно, что это кадр MAC-подуровня
стандарта 802.3, но без вложенного
кадра подуровня LLC. Компания Novell
долгое время не использовала
служебные поля кадра LLC в своей
операционной системе NetWare из-за
отсутствия необходимости
идентифицировать тип информации,
вложенной в поле данных - там всегда
находился пакет протокола IPX,
долгое время бывшего единственным
протоколом сетевого уровня в ОС
NetWare.
Теперь, когда необходимость
идентификации протокола верхнего
уровня появилась, компания Novell
стала использовать возможность
инкапсуляции в кадр MAC-подуровня
кадра LLC. Такой кадр компания
обозначает теперь в своих
операционных системах как кадр 802.2.
Кадр стандарта Ethernet DIX, называемый
также кадром Ethernet II, отличается от
кадра Raw 802.3 тем, что на месте поля
длины в нем определено поле типа
протокола (поле Type). Это поле
предназначено для тех же целей, что
и поля DSAP и SSAP кадра LLC - для указания
типа протокола верхнего уровня,
вложившего свой пакет в поле данных
этого кадра. Для кодирования типа
протокола используются значения,
превышающие значение максимальной
длины поля данных, равное 1500,
поэтому кадры Ethernet II и 802.3 легко
различимы.
Еще одним популярным форматом
кадра является кадр Ethernet SNAP (SNAP -
SubNetwork Access Protocol, протокол доступа
к подсетям). Кадр Ethernet SNAP определен
в стандарте 802.2H и представляет
собой расширение кадра 802.3 путем
введения дополнительного поля
идентификатора организации,
которое может использоваться для
ограничения доступа к сети
компьютеров других организаций.
Кроме этого, кадр Ethernet SNAP содержит
поле типа протокола верхнего
уровня, аналогичное полю Type кадра
Ethernet II.
Различия в форматах кадров
технологии Ethernet могут иногда
приводить к несовместимости
аппаратуры, рассчитанной на работу
только с одним стандартом. В
настоящее время большинство
сетевых адаптеров, мостов и
маршрутизаторов умеет работать со
всеми используемыми на практике
форматами кадров технологии Ethernet,
производя их автоматическое
детектирование по характерным
значениям некоторых полей.
В сетях Token Ring и FDDI всегда
используются кадры стандартного
формата, поэтому в этих сетях не
возникают проблемы, связанные с
несовместимостью форматов кадров.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.