Происхождение Ethernet

Сеть Ethernet была разработана в Исследовательском Центре PARC- Palo Alto Research Center, принадлежащего компании Xerox, в 1970гг. Ethernet послужила технологической основой для спецификации IEEE 802.3. Сразу после этого, компании Digital Equipment , Intel и Xerox совместно разработали и реализовали спецификацию Ethernet (Версии 2.0), которая в основном была совместима с IEEE 802.3.

В настоящее время протоколы Ethernet и IEEE 802.3 занимают основное место среди протоколов Локальных Сетей (LAN - local-area network). Термин Ethernet часто используется для обозначения всех сетей, использующих метод Множественного Доступа с Контролем Несущей и Обнаружением Коллизий (CSMA/CD - carrier sense multiple access/collision detection), которые в основном совместимы со спецификациями Ethernet, включая IEEE 802.3.

Таким образом, появившись на свет, сеть Ethernet заполнила нишу между глобальными и низкоскоростными сетями и стала работать в компьютерных центрах для быстрой передачи данных на очень ограниченные расстояния. Ethernet нашла прекрасное применение в локальных сетях, где коммуникационное оборудование должно выдерживать большие нагрузки в случайные моменты времени, передавая огромный объем данных.

Эта структура появилась в результате большой работы, проведенной комитетом 802, в результате канальный уровень был разделен на два подуровня. Описание каждой технологии разделено на две части: описание уровня MAC и описание физического уровня. Как видно из рисунка, у сетевой технологии единственному протоколу уровня MAC соответствует несколько вариантов протоколов физического уровня.

Основу стандарта 802.3 составила технология Ethernet, разработанная компаниями Digital, Intel и Xerox (или Ethernet DIX). Последний фирменный стандарт Ethernet DIX был принят в 1980 году, и с тех пор никто больше не предпринимал попыток фирменного развития Ethernet. Все новшества в семействе технологий Ethernet вносятся только в результате принятия открытых стандартов комитетом 802.3.

Рисунок 2– Структура стандарта IEEE 802.3

Технология Ethernet (802.3)

Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей.

В более узком смысле Ethernet - это сетевой стандарт, основанный на экспериментальной сети Ethernet Network, которую фирма Xerox разработала и реализовала в 1975 году.

Метод доступа был опробован еще раньше: во второй половине 60-х годов в радиосети Гавайского университета использовались различные варианты случайного доступа к общей радиосреде, получившие общее название Aloha.

В 1980 году фирмы DEC, Intel и Xerox совместно разработали и опубликовали стандарт Ethernet версии II для сети, построенной на основе коаксиального кабеля, который стал последней версией фирменного стандарта Ethernet. Поэтому фирменную версию стандарта Ethernet называют стандартом Ethernet DIX или Ethernet П.

На основе стандарта Ethernet DIX был разработан стандарт IEEE 802.3, который во многом совпадает со своим предшественником, но некоторые различия все же имеются. В то время как в стандарте IEEE 802.3 различаются уровни MAC и LLC, в оригинальном Ethernet оба эти уровня объединены в единый канальный уровень.

В Ethernet DIX определяется протокол тестирования конфигурации (Ethernet Configuration Test Protocol), который отсутствует в IEEE 802.3. Несколько отличается и формат кадра, хотя минимальные и максимальные размеры кадров в этих стандартах совпадают. Часто для того, чтобы отличить Ethernet, определенный стандартом IEEE, и фирменный Ethernet DIX, первый называют технологией 802.3, а за фирменным оставляют название Ethernet без дополнительных обозначений.

Ethernet и IEEE 802.3 определяют схожие технологии. Обе относятся к локальным сетям типа CSMA/CD. Рабочие станции в CSMA/CD LAN имеют постоянный доступ к сети. Перед передачей данных станции CSMA/CD "прослушивают" сеть - работает ли с ней еще кто. Если да, то станция, желающая передать данные, ожидает. Если сеть свободна, станция передает данные. Конфликт возникает, когда две станции, "услышав", что сеть не занята, начинают передачу одновременно. Данные в таком случае портятся, и станции должны передать их еще раз через некоторое время. Алгоритмы Ожидания (Backoff) определяют, когда конфликтующие станции должны передать данные снова. Итак, станции CSMA/CD могут определить конфликт, и знают, когда им надо повторить передачу.

Обе сети - Ethernet и IEEE 802.3 - относятся к широковещательным. Другими словами, все станции видят все пакеты данных, независимо от того, куда они направляются. Каждая станция должна проверить полученные пакеты, чтобы определить, кому они предназначены. Если данные пришли по назначению, то они пропускаются для дальнейшей обработки на более высоком уровне.

В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 имеет различные модификации - 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-FL, lOBase-FB.

Все виды стандартов Ethernet (в том числе Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод CSMA/CD - метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection).