11.1 Мережі типу Ethernet. Загальні відомості.

Ethernet був започаткований у 1970 році (Dr. Robert M. Metcalfe) в дослідницькому центрі фірми Xerox. Перша система Ethernet працювала із швидкістю 3 Мб/с і була відома під назвою “експериментальний Ethernet”. Формальна специфікація для Ethernet була опублікована в 1980 році консорціумом DIX, утвореним фірмами DEC, Intel і Xerox; ця система вже працювала із швидкістю 10 Мб/с. На початку 80-х років DIX запропонував IEEE стандарт Ethernet, який став моделлю сьогоднішнього стандарту IEEE 802.3. Стандарт IEEE вперше був опублікований в 1985 році під назвою “IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD). Access Method and Physical Layer Specification”. Стандарт IEEE був сприйнятий Міжнародною організацією стандартизації ISO, яка зробила з неї міжнародний мережевий стандарт. В результаті мережі стандарту Ethernet і IEEE 802.3 подібні, але не ідентичні. Стандарт IEEE подає “Ethernet-подібну” систему, яка базована на оригінальній DIX Ethernet-технології. Щоб бути абсолютно точним, посилання на Ethernet-обладнання робиться так: “технологія IEEE 802/3 CSMA/CD”. Однак у цілому світі це називають оригінальною назвою Ethernet.

Стандарт 802.3 періодично модифікується для введення нових технологій. Після 1985 року до нього були уведені специфікації нових середовищ для 10 Мб/с Ethernet, наприклад, скручені пари провідників, а останньо - специфікації для 100 Мб/с Fast Ethernet. На сьогодні стандарт IEEE 802.3 описує всі мережі, базовані на Ethernet, із швидкостями 10, 100 і 1000 Мб/с. Це означає, що вони придатні до простого з'єднання одна з одною, бо належать до однієї спільноти. Для сполучення двох різних мереж Ethernet 10 Мб/с між ними достатньо ввімкнути повторювач з відповідними інтерфейсами; те ж саме справедливе для двох мереж 100 Мб/с із різними стандартами. Однак для з'єднання мереж 10 Мб/с і 100Мб/с потрібний міст. Відмінності між різними стандартами для 10 Мб/с зосереджені на Рівні 1 еталонної моделі OSI, тоді як різниці між мережами 10 Мб/с і 100 Мб/с локалізовані на підрівні MAC Рівня 2 цієї моделі.

Відношення між рівнями еталонної моделі OSI та мережами Ethernet проілюстровані в таблиці.

Стандарти сімейства IEEE 802.X охоплюють тільки два нижніх рівні семирівневої моделі OSI - фізичний і канальний. Це зв'язано з тим, що саме ці рівні найбільшою мірою відбивають специфіку локальних мереж. Старші ж рівні, починаючи з мережного, у значній мірі мають загальні риси як для локальних, так і для глобальних мереж.

Специфіка локальних мереж також знайшла своє відображення в поділі канального рівня на два підрівня, що часто називають також рівнями. Канальний рівень (Data Link Layer) поділяється в локальних мережах на два підрівня:

• логічної передачі даних (Logical Link Control, LLC);

• керування доступом до середовища (Media Access Control, MAC).

Рівень MAC з'явився через існування в локальних мережах поділюваного середовища передачі даних. Саме цей рівень забезпечує коректне спільне використання загального середовища, надаючи її відповідно до визначеного алгоритму в розпорядження тієї чи іншої станції мережі. Після того як доступ до середовища отриманий, нею може користатися більш високий рівень - рівень LLC, який організує передачу логічних одиниць даних, кадрів інформації, з різним рівнем якості транспортних послуг. У сучасних локальних мережах одержали поширення кілька протоколів рівня MAC, що реалізують різні алгоритми доступу до поділюваного середовища. Ці протоколи цілком визначають специфіку таких технологій, як Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring FDDI, l00VG-AnyLAN.

Рівень LLC відповідає за передачу кадрів даних між вузлами з різним ступенем надійності, а також реалізує функції інтерфейсу з прилягаючим до нього мережним рівнем. Саме через рівень LLC мережний протокол запитує в канального рівня потрібну йому транспортну операцію з потрібною якістю. На рівні LLC існує кілька режимів роботи, що відрізняються наявністю чи відсутністю на цьому рівні процедур відновлення кадрів у випадку їхньої втрати чи перекручування, тобто транспортних послуг, що відрізняються якістю, цього рівня.

Протоколи рівнів MAC і LLC взаємно незалежні - кожен протокол рівня MAC може застосовуватися з будь-яким протоколом рівня LLC, і навпаки.