Ethernet svými funkcemi pokrývá spodní dvě vrstvy RM ISO/OSI, avšak nekryje se přesně s jejich hranicí. Ethernet pracuje s bloky (na linkové vrstvě) dat zvanými rámce.

Typickou charakteristikou Ethernetu bývala přístupová metoda (k médiu), označovaná jako CSMA/CD  (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Tato metoda fungovala obdobně jako provoz v radiové síti

  • pracuje se na jednom kmitočtu
  • stanice jsou poloduplexní (tj buď vysílají nebo přijímají)
  • vysílání jedné stanice slyší všechny ostatní

Vlastní metoda

  • stanice, která chce vysílat, jistou dobu naslouchá, aby se ujistila, že je volno
  • stanice zahájí vysílání
  • pokud by takto postupovaly dvě či více stanic současně, začnou naráz vysílat a nastane kolize
  • kolize je normální jevem, její účastníci se na náhodnou dobu odmlčí
  • komu vyjde náhodná doba nejkratší, zahájí celý proces znovu jako první
  • nastane-li další kolize, řeší se stejně, dokud by počet po sobě následujících kolizí nedosáhl stanovené meze

 

Dva nejběžnější formáty rámce u Ethernetu:

  1. podle "Modré knihy" - Ethernet II konsorcia DIX (DEC, Intel, Xerox),
  2. podle IEEE 802.3.

Liší se tím, že 802.3 počítá ještě s podvrstvou LLC, v níž je odkaz na protokol síťové vrstvy, kdežto Ethernet II je vybaven pouze dolní podvrstvou MAC. Pak ovšem musí v ní pracovat s polem, v němž je údaj, kterému protokolu na síťové úrovni předat zpracování (pole TYP). Naopak 802.3 má v tomto poli údaj o délce rámce; záhlaví LLC je umístěno na začátku "datové části" rámce. Vyskytla se i situace, že některé stanice nebyly schopny identifikovat údaj o protokolu síťové vrstvy  v číslování LLC. Proto byl definován protokol SNAP (SubNet Access Protocol), který po záhlaví podvrstvy LLC zopakuje identifikaci síťového protokolu v číslování MAC; dnes je užíván minimálně.

Co obsahuje rámec:

  1. Preambule: posloupnost střídajících se nul a jedniček ve tvaru 10101010 (u Ethernetu_II 8 oktetů, u 802.3 pak sedm oktetů); je potřebná pro synchronizaci.
  2. SFD (Start Field Delimiter) – u 802.3, následuje za 7oktetovou preambulí a má tvar 10101011.
  3. Typ/délka: hodnota rovná nebo vyšší nežli 0x0600 udává, že jde o Ethernet II a konkrétní číslo říká protokol síťové vrstvy (např. 0800 – protokol IP). Hodnota menší než 0x0600 pak udává, že se jedná o protokol 802.3 a tudíž délku datové části rámce.
  4. Vycpávka slouží k zajištění minimální délky rámce.
  5. Zabezpečovací pole tvoří zbytek po dělení polynomem 32. stupně.

V současnosti existuje několik desítek stnadardizovaných druhů Ethernetu. Nejběžnější jsou či byly tyto:

Standard

Rok vydání

Přen. rychlost

Topologie

Kódování (modulace)

Médium

Max. délka segmentu (m)

Half Duplex

Full Duplex

10Base5

DIX-1980,
802.3
-1983

10 Mb/s

Bus

Manchester

tlustý koaxiální kabel (10 mm, thick Ethernet), 50 Ω

500

n/a

10Base2

802.3a
-1985

10 Mb/s

Bus

Manchester

tenký koaxiální kabel RG 58 (5 mm, thin Ethernet), 50 Ω

185

n/a

10Base-T

802.3i
-1990

10 Mb/s

Star

Manchester

dva páry, kabel UTP kategorie 3 nebo lepší, 100 Ω

100

100

100Base-TX

802.3u
-1995

100 Mb/s

Star

4B/5B

dva páry, kabel UTP kategorie 5, 100 Ω

100

100

1000Base-T

802.3ab
-1999

1 Gb/s

Star

PAM5x5

(5úrovňová pulsní AM

čtyři páry, kabel UTP kategorie 5 nebo lepší, 100 Ω

100

100

10GBase-T

802.3an
-2006

10 Gb/s

Star

PAM-16, DSQ128

UTP, STP

Cat 6

Cat 6a (Augmented)

n/a

 

55

100

n/a - není definováno, nelze použít

Přístupová metoda CSMA/CD

Typickou charakteristikou Ethernetu bývala přístupová metoda (k médiu), označovaná jako CSMA/CD  (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Tato metoda fungovala obdobně jako provoz v radiové síti:

  • pracuje se na jednom kmitočtu
  • v jednom okamžiku může vysílat jen jedna stanice
  • stanice jsou poloduplexní (tj buď vysílají, nebo přijímají)
  • vysílání jedné stanice slyší všechny ostatní

Vlastní metoda CSMA/CD

  • stanice, která chce vysílat, jistou dobu naslouchá, aby se ujistila, že je volno
  • stanice zahájí vysílání
  • pokud by takto postupovaly dvě či více stanic současně, začnou naráz vysílat a nastane kolize
  • kolize je normální jevem, její účastníci se na náhodnou dobu odmlčí
  • komu vyjde náhodná doba nejkratší, zahájí celý proces znovu jako první
  • nastane-li další kolize, řeší se stejně, dokud by počet po sobě následujících kolizí nedosáhl stanovené meze

Současné varianty Ethernetu jsou již v praxi bezkolizní (ve smyslu CSMA/CD), neboť stanice jsou připojovány výhradně k přepínačům a to duplexně (přijímací a vysílací směry jsou odděleny, tudíž lze vysílat a přijímat současně). U desetigigabitového Ethernetu jiný režim už ani není možný (u pomalejších ano, včetně gigabitového Ethernetu).

Naposledy změněno: středa, 25. dubna 2012, 07.02