مبانی اترنت ( بخش دوم )

فریم ،‌ واحد داده در لایه دوم مدل مرجع OSI است . در واقع ،‌ فریم یک ساختمان داده خاص مشتمل بر چندین فیلد است که هر یک از آنان به منظور انجام وظایف تعریف شده ، تعداد مشخصی بایت را به خدمت خواهند گرفت . در ادامه به بررسی ساختمان داده فوق ، خواهیم پرداخت .

ساختار فریم اترنت

  •  ساختار فریم در لایه Data Link ، تقریبا" برای تمامی سرعت های اترنت ( از ده تا ده هزار مگابیت در ثانیه ) یکسان می‌ باشد .  این وضعیت در لایه فیزیکی وجود نداشته و هر یک از نسخه های اترنت دارای یک مجموعه قوانین جداگانه و مختص به خود می باشند .

     


مقدمه
7

محاسبه FCS


FCS
4

شروع 
1

مقصد
6

مبداء
6

طول / نوع
2

Data | Pad
46
تا 1500

  • مقدمه ( 56 بیت معادل هفت octet)

  • شروع فریم ( 8 بیت معادل یک octet )

  • آدرس MAC مقصد ( 48 بیت معادل شش octet )

  • آدرس MAC مبداء ( 48 بیت معادل شش octet )

  • طول / نوع  ( 16 بیت معادل دو octet )
    در صورتی که مقدار موجود در این فیلد  کمتر از 0600(مبنای شانزده ) باشد ،‌ مقدار طول و  در غیر اینصورت نوع پروتکل مشخص می گردد .

  • داده ( بین 368 تا 12000 بیت، معادل چهل و شش تا یکهزار و پانصد octet )
    در صورتی که  مقدار موجود در این فیلد کمتر از چهل و هشت octet باشد ،‌ می بایست یک Pad به انتها اضافه گردد . 

  • FCS ( سی و دو  بیت معادل چهار octet )

  • در نسخه اترنت که توسط DIX پیاده سازی شده بود ( قبل از ارائه نسخه IEEE 802.3  ) ،‌ مقدمه و شروع فریم در یک فیلد ترکیب می شدند . فیلد "طول / نوع " در نسخه های اولیه IEEE به عنوان "طول" و  صرفا" در نسخه DIX به عنوان "نوع" در نظر گرفته شده بود .
     


مقدمه
8

محاسبه FCS


FCS
4

مقصد
6

مبداء
6

 نوع
2

Data | Pad
46
تا 1500

  • مقدمه ( 64 بیت معادل هشت octet)

  • آدرس MAC مقصد ( 48 بیت معادل شش octet )

  • آدرس MAC مبداء ( 48 بیت معادل شش octet )

  • نوع  ( 16 بیت معادل دو octet )
    داده ( بین 368 بیت تا 12000 معادل چهل و شش تا یکهزار و پانصد octet )
    در صورتی که  مقدار موجود در این فیلد کمتر از چهل و هشت octet باشد ،‌ می بایست یک Pad به انتها اضافه گردد . 

  • FCS ( سی و دو  بیت معادل چهار octet )

  • در اترنت II ، فیلد "نوع" ،‌ در تعریف فریم  3 . 802 مورد توجه قرار گرفت . گره دریافت کننده با بررسی مقدار فیلد " طول / نوع "   ، می بایست نوع پروتکل استفاده شده در لایه بالاتر  موجود در فریم را تعیین نماید ( مثلا" 0x0800 ،‌ پروتکل IPV4  و  0X806  پروتکل ARP ) .
    در صورتی که مقدار موجود در این فیلد  معادل 0X600 ( مبنای شانزده )   و یا بزرگتر از آن باشد ، ‌فریم بر اساس سیستم کدینگ اترنت دو  تفسیر می گردد .

فیلدهای فریم اترنت
برخی فیلدهای ضروری در فریم های استاندارد 3 . 802  عبارتند از :

 IEEE 802.3

مقدمه

شروع 

مقصد

مبداء

طول / نوع

Data | Pad


FCS
 

7

1

6

6

2

46 تا 1500

4

 

Ethernet

مقدمه

مقصد

مبداء

طول / نوع

Data | Pad


FCS
 

8

6

6

2

46 تا 1500

4

  • مقدمه  ( Preamble  ) ، یک الگوی متناوب مشتمل بر مجموعه ای ‌از صفر و یک است که از آن برای همزمانی در سرعت های ده مگابیت در ثانیه و یا  سرعت های پائین تر استفاده می شود . با توجه به این که نسخه های سریع تر اترنت  همزمان می باشند به اطلاعات فوق نیاز نبوده و صرفا" جهت سازگاری با نسخه های قبلی استفاده می گردد.

Preamble Fileld

10101010 10101010  10101010  10101010  10101010  10101010  10101010  

  • شروع فریم  یا SFD ( برگرفته از Start Frame Delimiter ) از هشت بیت تشکیل شده است و مسئولیت آن مشخص کردن انتهای اطلاعات مربوط به زمانبندی است   الگوی فوق به صورت  10101011 می باشد .
     

  • آدرس مقصد  ،  شامل آدرس MAC مقصد است . آدرس مقصد می تواند به صورت تکی ( Unicast ) ، گروهی ( Multicast ) و یا برای تمامی گره ها ( broadcast ) باشد .
     

  • آدرس مبداء‌ ، شامل آدرس MAC مبداء است . آدرس مبداء همواره به صورت تکی (Unicast ) بوده و  آدرس گره ارسال کننده اطلاعات را مشخص می نماید .
     

  • طول /  نوع  برای دو هدف متفاوت استفاده می گردد . در صورتی که مقدار این فیلد کمتر از 1536 ( مبنای ده ) و یا 0x600 ( مبنای شانزده ) باشد ، طول را مشخص می نماید . از فیلد فوق به عنوان "طول" زمانی استفاده می گردد که مسئولیت مشخص کردن پروتکل استفاده شده بر عهده لایه LLC باشد .   مقدار موجود در این فیلد به عنوان "طول" ، تعداد بایت های داده  را مشخص می نماید . 
    در صورتی که مقدار این فیلد به عنوان "نوع" در نظر گرفته شود ، پروتکل لایه بالاتر که  پس از تکمیل پردازش اترنت داده را دریافت می نماید ، مشخص می گردد .

  • داده و Pad ، هر طولی را می تواند داشته باشد مشروط به این که از حداکثر اندازه فریم تجاوز ننماید . حداکثر اطلاعاتی را که می توان در هر مرتبه ارسال نمود،  یکهزار و پانصد octet می‌باشد. در صورتی که داده موجود در فیلد "داده " به حداقل مقدار لازم ( چهل و شش octet ) نرسیده باشد ،‌ می بایست از Pad استفاده گردد .
     

  • FCS  از چهار octet تشکیل و  شامل مقدار CRC است که توسط دستگاه فرستنده محاسبه و توسط دریافت کننده به منظور تشخیص بروز خطاء در زمان ارسال اطلاعات ، ‌مجددا" محاسبه می گردد . با توجه به این که خرابی صرفا" یک بیت از ابتدای فیلد "آدرس مقصد " تا انتهای فیلد "FCS" باعث محاسبه Checksum متفاوتی خواهد شد ، تشخیص این موضوع که اشکال  مربوط به فیلد FCS و یا سایر فیلدهای شرکت کننده در محاسبه CRC  است را غیر ممکن می نماید .

در بخش سوم به بررسی عملکرد اترنت خواهیم پرداخت

  
نویسنده : ali gooliof ; ساعت ۱٢:۳٥ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/٢/٢
تگ ها :