Trong phần trước, mình đã giới thiệu về giao thức ARP và cách để gửi một datagram khác subnet. Trong phần này mình sẽ nói về công nghệ Ethernet.
- Ethernet là công nghệ LAN có dây phổ biến nhất và có khả năng sẽ tiếp tục duy trì vị trí này trong tương lai gần(Có thể gọi là thống trị mạng LAN có dây).
- Thống trị ở chỗ:
IV. Local Area Networks(tiếp theo)
4. Ethernet
- Ethernet là công nghệ LAN có dây phổ biến nhất và có khả năng sẽ tiếp tục duy trì vị trí này trong tương lai gần(Có thể gọi là thống trị mạng LAN có dây).
- Thống trị ở chỗ:
- Ethernet là mạng LAN tốc độ cao đầu tiên được triển khai rộng rãi.
- Các công nghệ như token ring, FDDI và ATM phức tạp và đắt đỏ hơn Ethernet, làm giảm sự muốn chuyển đổi của các admin.
- Lý do thuyết phục nhất để chuyển sang công nghệ LAN khác (như FDDI hoặc ATM) thường là tốc độ dữ liệu cao hơn của công nghệ mới; tuy nhiên, Ethernet luôn đáp trả bằng cách sản xuất các phiên bản có tốc độ dữ liệu tương đương hoặc cao hơn.
- Ethernet rất phổ biến, phần cứng Ethernet (đặc biệt là switch và adapte) rất rẻ.
4.1 Cấu trúc liên kết vật lý
- Bus: phổ biến những năm 90, dễ bị xung đột khi có nhiều hơn một node đồng thời truyền gói tin.
- Switch:
- Thiết bị chuyển mạch (switch) tầng 2 hoạt động ở trung tâm mạng.
- Mỗi “ kết nối ” chạy một giao thức Ethernet riêng biệt (vì vậy các node không xung đột với nhau).
4.2 Cấu trúc Ethernet frame
Giả sử adapter gửi, adapter A, có địa chỉ MAC là AA-AA-AA-AA-AA-AA và adapter nhận, adapter B, có địa chỉ MAC là BB-BB-BB-BB-BB-BB. Adapter gửi bao bọc datagram IP trong một frame Ethernet và chuyển frame này xuống lớp vật lý. Adapter nhận nhận frame từ lớp vật lý, tách datagram IP ra và chuyển datagram IP lên lớp mạng.
- Data(46 đến 1.500 byte): Trường này chứa datagram IP. Đơn vị truyền tối đa (MTU) của Ethernet là 1.500 byte. Nếu datagram IP lớn hơn 1.500 byte, máy host phải phân mảnh datagram, kích thước tối thiểu là 46 byte, nếu nhỏ hơn trường dữ liệu phải được "nhồi" để đạt 46 byte. Khi nhồi được sử dụng, dữ liệu chuyển đến lớp mạng bao gồm cả nhồi và datagram IP. Lớp mạng sử dụng trường chiều dài trong header datagram IP để loại bỏ phần nhồi.
- Dest Address (6 byte): Trường này chứa địa chỉ MAC của adapter đích, BB-BB-BB-BB-BB-BB. Khi adapter B nhận một frame Ethernet có địa chỉ đích là BB-BB-BB-BB-BB-BB hoặc địa chỉ broadcast MAC, nó chuyển nội dung của trường dữ liệu của frame lên lớp mạng; nếu nhận frame với địa chỉ MAC khác, nó sẽ loại bỏ frame đó.
- Source Address (6 byte): Trường này chứa địa chỉ MAC của adapter nguồn lên mạng LAN, trong ví dụ này là AA-AA-AA-AA-AA-AA.
- Type(2 byte): Chủ yếu là kiểu IP nhưng cũng có thể có những thứ khác, ví dụ: Novell, IPX, AppleTalk. Được sử dụng để phân kênh trên tại máy thu. frame Ethernet đến adapter B, adapter B cần biết giao thức lớp mạng nào để chuyển tiếp nội dung của trường dữ liệu.
- CRC(4 byte): Mục đích của trường CRC là cho phép adapter B, phát hiện lỗi bit trong frame.
- Preamble (8 byte): frame Ethernet bắt đầu với một trường preamble dài 8 byte. Trong 7 byte đầu tiên của preamble có giá trị 10101010; byte cuối cùng là 10101011. Được sử dụng để đồng bộ hóa tốc độ đồng hồ của người nhận, người gửi. Do adapter A có thể truyền frame ở tốc độ 10 Mbps, 100 Mbps, hoặc 1 Gbps, có thể có một chút lệch so với tốc độ mục tiêu. Adapter bên nhận có thể đồng bộ hóa với đồng hồ của Adapter A bằng cách đồng bộ hóa với các bit trong bảy byte đầu tiên của preamble. Hai bit cuối cùng của byte thứ tám của preamble (hai số 1 liên tiếp) báo hiệu cho adapter B rằng "các dữ liệu quan trọng" sắp tới.
Ethernet cung cấp dịch vụ không kết nối cho lớp mạng. Cụ thể, khi adapter A muốn gửi một datagram đến adapter B, adapter A bao bọc datagram trong một frame Ethernet và gửi frame này vào mạng LAN mà không cần bắt tay với adapter B trước. Dịch vụ không kết nối ở tầng liên kết này tương tự như dịch vụ datagram ở tầng mạng của IP và dịch vụ không kết nối ở tầng vận chuyển của UDP.
Ethernet cung cấp dịch vụ không đáng tin cậy cho lớp mạng. Khi adapter B nhận một frame từ adapter A, nó thực hiện kiểm tra CRC trên frame, nhưng không gửi thông báo xác nhận khi frame qua kiểm tra CRC cũng như không gửi thông báo phủ định khi frame không qua kiểm tra CRC. Khi một frame không qua kiểm tra CRC, adapter B đơn giản là loại bỏ frame đó. Do đó, adapter A không biết liệu frame của nó đã đến được adapter B và qua kiểm tra CRC hay chưa. Điều này giúp Ethernet đơn giản và rẻ hơn. Nhưng điều này cũng có nghĩa là dòng datagram được chuyển đến lớp mạng có thể có các mất mát. (Dữ liệu trong các frame bị mất chỉ được khôi phục nếu bên gửi ban đầu sử dụng rdt lớp cao hơn (ví dụ: TCP), nếu không thì sẽ có mất mát dữ liệu).
Ethernet cung cấp dịch vụ không đáng tin cậy cho lớp mạng. Khi adapter B nhận một frame từ adapter A, nó thực hiện kiểm tra CRC trên frame, nhưng không gửi thông báo xác nhận khi frame qua kiểm tra CRC cũng như không gửi thông báo phủ định khi frame không qua kiểm tra CRC. Khi một frame không qua kiểm tra CRC, adapter B đơn giản là loại bỏ frame đó. Do đó, adapter A không biết liệu frame của nó đã đến được adapter B và qua kiểm tra CRC hay chưa. Điều này giúp Ethernet đơn giản và rẻ hơn. Nhưng điều này cũng có nghĩa là dòng datagram được chuyển đến lớp mạng có thể có các mất mát. (Dữ liệu trong các frame bị mất chỉ được khôi phục nếu bên gửi ban đầu sử dụng rdt lớp cao hơn (ví dụ: TCP), nếu không thì sẽ có mất mát dữ liệu).
Last edited:
