Ethernet ტექნოლოგია და საკაბელო ქსელები

ბრინჯი. 1. Ethernet ჩარჩო ფორმატი DIX (II)

სათაურის პირველი ორი ველი დაცულია მისამართებისთვის:

DA (დანიშნულების ადგილის მისამართი)- დანიშნულების კვანძის MAC მისამართი;

SA (წყაროს მისამართი)- გამომგზავნი კვანძის MAC მისამართი. ჩარჩოს მიწოდებისთვის საკმარისია ერთი მისამართი - დანიშნულების მისამართი; წყაროს მისამართი მოთავსებულია ჩარჩოში ისე, რომ კვანძმა, რომელიც იღებს ფრეიმს, იცოდეს, ვისგან მოვიდა ფრეიმი და ვინ უნდა უპასუხოს მას. პასუხის გადაწყვეტა არ არის Ethernet პროტოკოლის პასუხისმგებლობა, ეს ეხება ზედა ფენის პროტოკოლებს. Ethernet შეასრულებს ასეთ მოქმედებას მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შესაბამისი ინსტრუქცია მიიღება ქსელის შრედან.

ველი თ(Ture, ან EtherType) შეიცავს ზედა ფენის პროტოკოლის პირობით კოდს, რომლის მონაცემებიც არის ჩარჩოს მონაცემთა ველში, მაგალითად, თექვსმეტობითი მნიშვნელობა 08-00 შეესაბამება IP პროტოკოლს. ეს ველი საჭიროა ჩარჩოს მულტიპლექსირებისა და დემულტიპლექსირების ინტერფეისის ფუნქციების მხარდასაჭერად ზედა ფენის პროტოკოლებთან ურთიერთობისას.

მონაცემთა ველიშეიძლება შეიცავდეს 46-დან 1500 ბაიტამდე. თუ მომხმარებლის მონაცემების სიგრძე 46 ბაიტზე ნაკლებია, მაშინ ეს ველი ჩასმულია მინიმალურ ზომამდე padding bytes-ით. ეს ოპერაცია საჭიროა Ethernet წვდომის მეთოდის სწორად მუშაობისთვის (განხილულია შემდეგ ნაწილში).

ჩარჩოს შემოწმების თანმიმდევრობის ველი(Frame Check Sequence, FCS) შედგება საკონტროლო ჯამის 4 ბაიტისაგან. ეს მნიშვნელობა გამოითვლება CRC-32 ალგორითმის გამოყენებით.

Ethernet DIX (II) ჩარჩო არ ასახავს Ethernet ბმულის ფენის დაყოფას MAC ფენად და LLC ფენად: მისი ველები მხარს უჭერენ ორივე ფენის ფუნქციებს, მაგალითად, ველის D ინტერფეისის ფუნქციები დაკავშირებულია LLC ფენის ფუნქციებთან. , ხოლო ყველა სხვა ველი მხარს უჭერს MAC ფენის ფუნქციებს.

არსებობს სამი სხვა სტანდარტული Ethernet ჩარჩო ფორმატი:

• 802.3/LLC ჩარჩო არის IEEE 802 სტანდარტი და აგებულია ბმული ფენის ფუნქციების მიღებული დაყოფის შესაბამისად MAC ფენად და LLC ფენად. მაშასადამე, შედეგად მიღებული ჩარჩო არის 802.2-ით განსაზღვრული შპს ჩარჩოს ბუდე 802.3-ით განსაზღვრული MAC ჩარჩოში.
• Raw 802.3 ჩარჩო, ან Novell 802.3, იყო Novell-ის ძალისხმევის შედეგი, დაეჩქარებინა მისი Ethernet პროტოკოლის დასტა.
• Ethernet SNAP ჩარჩო იყო 802.2 კომიტეტის ძალისხმევის შედეგი, მიეტანა წინა ჩარჩო ფორმატები რაიმე საერთო სტანდარტამდე და მისცეს ჩარჩოს საჭირო მოქნილობა მომავალი დამატებების ან ველების გადანაწილებისთვის.

როგორც აღვნიშნეთ, ამჟამად მხოლოდ Ethernet DIX (II) ჩარჩოები გამოიყენება Ethernet აღჭურვილობაში. ჩარჩოს დარჩენილი ფორმატები, მათ შორის 802.3/LLC ჩარჩო, რომელიც ჯერ კიდევ ფორმალურად სტანდარტია, გამოვარდა ხმარებიდან უფრო რთული ფორმატის გამო, რომელიც არ იყო საჭირო ერთი ბმული ფენის ტექნოლოგიის არსებობის კონტექსტში.

სტატია საკმაოდ მოცულობითი გამოდგა, განხილული თემები იყო Ethenet ჩარჩოს ფორმატები, L3 Payload ზომის ლიმიტები, Ethernet სათაურის ზომების ევოლუცია, Jumbo Frame, Baby-Giant და სხვა უამრავ საკითხს შეეხო. თქვენ უკვე წააწყდით ზოგიერთ მათგანს მონაცემთა ქსელების მიმოხილვის ლიტერატურაში, მაგრამ ნამდვილად არ შეგხვედრიათ ბევრი მათგანი, თუ ღრმა კვლევა არ გაგიკეთებიათ.

დავიწყოთ იმით, რომ გადავხედოთ Ethernet ჩარჩოების სათაურის ფორმატებს მათი დაბადების რიგში.

Ethernet ჩარჩო ფორმატები.

1) Ethernet II

ბრინჯი. 1

პრეამბულა– ბიტების თანმიმდევრობა, რომელიც, ფაქტობრივად, არ არის ETH სათაურის ნაწილი, რომელიც განსაზღვრავს Ethernet ჩარჩოს დასაწყისს.

DA (დანიშნულების ადგილის მისამართი)- დანიშნულების MAC მისამართი, შეიძლება იყოს unicast, multicast, მაუწყებლობა.

SA (წყაროს მისამართი)- გამგზავნის MAC მისამართი. ყოველთვის ერთიანი.

E-TYPE (EtherType)– განსაზღვრავს L3 პროტოკოლს (მაგალითად, 0x0800 – Ipv4, 0x86DD – IPv6, 0x8100 – მიუთითებს იმაზე, რომ ჩარჩო მონიშნულია 802.1q სათაურით და ა.შ. ყველა EtherTypes-ის სია – standards.ieee.org/develop/regauth eth.txt)

ტვირთამწეობა- L3 პაკეტის ზომა 46-დან 1500 ბაიტამდე

FCS (ჩარჩოების შემოწმების თანმიმდევრობა)– 4 ბაიტი CRC მნიშვნელობა, რომელიც გამოიყენება გადაცემის შეცდომების გამოსავლენად. გამოითვლება გამგზავნი მხარის მიერ და მოთავსებულია FCS ველში. მიმღები მხარე დამოუკიდებლად ითვლის ამ მნიშვნელობას და ადარებს მიღებულს.

ეს ფორმატი შეიქმნა 3 კომპანიის - DEC-ის, Intel-ისა და Xerox-ის თანამშრომლობით. ამასთან დაკავშირებით სტანდარტიც ე.წ DIX Ethernet სტანდარტი. სტანდარტის ეს ვერსია გამოქვეყნდა 1982 წელს (პირველი ვერსია Ehernet I გამოქვეყნდა 1980 წელს. განსხვავებები ვერსიებში მცირეა, ფორმატი მთლიანობაში უცვლელი რჩება). 1997 წელს წელს, ეს სტანდარტი IEEE-მ დაამატა 802.3 სტანდარტს და ამ დროისთვის, Ethernet ქსელებში პაკეტების აბსოლუტური უმრავლესობა ამ სტანდარტის მიხედვით არის ჩასმული.

2) Ethernet_802.3/802.2 (802.3 შპს სათაურით)

ბრინჯი. 2

როგორც გესმით, IEEE კომიტეტს არ შეეძლო მშვიდად უყურებდა ძალაუფლებას, ფულს და ქალებს სიტყვასიტყვით ხელიდან გასრიალდა. ამიტომ, უფრო აქტუალური პრობლემებით დაკავებულმა, გარკვეული დაგვიანებით ავიღე Ethernet ტექნოლოგიის სტანდარტიზაცია (1980 წელს ისინი საქმეს შეუდგნენ, 1983 წელს მათ მსოფლიოს მისცეს პროექტი, ხოლო 1985 წელს თავად სტანდარტი), მაგრამ დიდი ენთუზიაზმით. ინოვაცია და ოპტიმიზაცია, როგორც მისი სახელმძღვანელო პრინციპები, კომიტეტმა გამოაქვეყნა შემდეგი ჩარჩო ფორმატი, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ სურათზე 2.

უპირველეს ყოვლისა, ყურადღებას ვაქცევთ იმ ფაქტს, რომ „არასაჭირო“ E-TYPE ველი გადაკეთდა Length ველში, რომელიც მიუთითებდა ბაიტების რაოდენობას ამ ველის შემდეგ და FCS ველამდე. ახლა უკვე შესაძლებელი იყო იმის გაგება, თუ ვის ჰქონდა უფრო გრძელი OSI სისტემის მეორე დონეზე. ცხოვრება უკეთესი გახდა. ცხოვრება უფრო მხიარული გახდა.

მაგრამ მე-3 ფენის პროტოკოლის ტიპის მაჩვენებელი იყო საჭირო და IEEE-მ მსოფლიოს მისცა შემდეგი ინოვაცია - თითო 1 ბაიტის ორი ველი - Source Service Access Point ( SSAP) და დანიშნულების სერვისის წვდომის წერტილი ( DSAP). მიზანი ერთია - უმაღლესი პროტოკოლის იდენტიფიცირება, მაგრამ რა არის განხორციელება! ახლა, ერთი სესიის განმავლობაში ორი ველის არსებობის წყალობით, პაკეტი შეიძლება გადაეცეს სხვადასხვა პროტოკოლებს შორის, ან იგივე პროტოკოლი შეიძლება განსხვავებულად გამოიძახოს იმავე სესიის ორ ბოლოში. ა? როგორია? სად არის შენი სკოლკოვო?

შენიშვნა: ეს ნაკლებად გამოსაყენებელია რეალურ ცხოვრებაში და SSAP/DSAP მნიშვნელობები ჩვეულებრივ ემთხვევა. მაგალითად, SAP IP-სთვის არის 6, STP-სთვის - 42 (მნიშვნელობების სრული სია - standards.ieee.org/develop/regauth/llc/public.html)

შესვენების გარეშე, IEEE-მ დაჯავშნა 1 ბიტი SSAP-სა და DSAP-ში. SSAP-ში ბრძანების ან საპასუხო პაკეტის მითითებით, DSAP-ში ჯგუფის ან ინდივიდუალური მისამართის მითითებით (იხ. სურ. 6). ეს ყველაფერი არ იყო გავრცელებული Ethernet ქსელებში, მაგრამ SAP ველებში ბიტების რაოდენობა შემცირდა 7-მდე, რამაც მხოლოდ 128 შესაძლო ნომერი დატოვა უმაღლესი პროტოკოლისთვის. გავიხსენოთ ეს ფაქტი, მოგვიანებით დავუბრუნდებით.

უკვე რთული იყო დედამიწაზე საუკეთესო კადრების ფორმატის შესაქმნელად ჩვენს ძიებაში გაჩერება და 1 ბაიტის ველი ჩნდება IEEE ჩარჩოს ფორმატში. კონტროლი. პასუხისმგებელი, არც ისე ბევრი, არც თუ ცოტა, კავშირის ნაკლებობაზე ან კავშირზე ორიენტირებული კავშირისთვის!

ამოსუნთქვისა და მათი გონების შესწავლის შემდეგ, IEEE-მ გადაწყვიტა შესვენება.

კომენტარი: განსახილველი 3 ველი არის DSAP, SNAP და Control და არის შპს სათაური.

3) "ნედლი" 802.3

ბრინჯი. 3

ეს „არასტანდარტი“ ნოველმა შემოიტანა მსოფლიოში. ეს იყო ველური 80-იანი წლები, ყველა გადარჩა როგორც შეეძლო და არც ნოველი იყო გამონაკლისი. განვითარების პროცესში 802.3/802.2 სტანდარტის სპეციფიკაცია რომ შეიძინა და მაჯის მოძრაობით, შპს სათაური ამოაგდო, ნოველმა მიიღო საკმაოდ კარგი კადრის ფორმატი (მეორე დონეზე სიგრძის გაზომვის უნარით!), მაგრამ ერთი მნიშვნელოვანი ნაკლი - უფრო მაღალი პროტოკოლის მითითების უნარის არარსებობა. მაგრამ, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდით, ბიჭები, რომლებიც იქ მუშაობდნენ, სულელები არ იყვნენ და საღი გონებით მათ გამოიტანეს გამოსავალი - "მოდით, ჩვენი ნაკლოვანებები გადავაქციოთ საკუთარ უპირატესობებად" და შემოიფარგლოს ჩარჩოს ეს ფორმატი ექსკლუზიურად IPX პროტოკოლით. , რასაც თავად დაუჭირეს მხარი. იდეა კარგი იყო და გეგმა იყო სტრატეგიულად სწორი, მაგრამ, როგორც ისტორიამ აჩვენა, არ გამოვიდა.

4) 802.3 SNAP ჰედერით.

რაც დრო გადიოდა. IEEE კომიტეტმა გააცნობიერა, რომ პროტოკოლის ნომრები და ფული ამოიწურა. მადლიერმა მომხმარებლებმა დაბომბეს რედაქტორები ასოებით, სადაც შპს 3-ბაიტიანი სათაური კაცობრიობის ისეთ დიდ ინოვაციებს უტოლდებოდა, როგორიცაა ძაღლის მე-5 ფეხით აღჭურვა, ან ყდის, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქალის ანატომიის ოპტიმიზაციისთვის. შეუძლებელი იყო მეტის ლოდინი დადგა დრო, რომ კვლავ გამოგვეცხადებინა საკუთარი თავი.

ბრინჯი. 4

და პროტოკოლის ნომრების ნაკლებობით დაავადებულთა დასახმარებლად (სულ შეიძლება იყოს 128 - აღვნიშნეთ), IEEE შემოაქვს Ethernet SNAP ჩარჩოს ახალ სტანდარტს (ნახ. 4). მთავარი სიახლე არის 5-ბაიტიანი ქვექსელის წვდომის პროტოკოლის (SNAP) ველის დამატება, რომელიც თავის მხრივ შედგება ორი ნაწილისგან - 3-ბაიტიანი ორგანიზაციულად უნიკალური იდენტიფიკატორი (OUI) და 2-ბაიტიანი პროტოკოლის ID (PID) - ნახ. . 5.

ბრინჯი. 5

OUI ან გამყიდველის კოდი – საშუალებას გაძლევთ ამოიცნოთ საკუთრების პროტოკოლები გამყიდველის მითითებით. მაგალითად, თუ დაიჭერთ PVST+ პაკეტს WireShark-ით, OUI ველში ნახავთ კოდს 0x00000c, რომელიც არის Cisco Systems-ის იდენტიფიკატორი (ნახ. 6).

ბრინჯი. 6

კომენტარი: 802.3 SNAP ჩარჩოს ფორმატში ჩასმული პაკეტის შეხვედრაც საკმაოდ მარტივია ახლაც - ეს არის STP ოჯახის პროტოკოლები, CDP, VTP, DTP პროტოკოლები.

PID ველი არსებითად არის იგივე EtherType ველი DIX Ethernet II-დან - 2 ბაიტი, რომელიც მიუთითებს უმაღლესი დონის პროტოკოლზე. მას შემდეგ, რაც ადრე, ამისათვის გამოიყენებოდა შპს სათაურის DSAP და SSAP ველები, რათა მიუთითებდეს, რომ უმაღლესი პროტოკოლის ტიპი უნდა განიხილებოდეს SNAP ველში, DSAP და SSAP ველები იღებენ ფიქსირებულ მნიშვნელობას 0xAA (ასევე ჩანს სურ. 6)

კომენტარი: IP პაკეტების ტრანსპორტირებისთვის LLC/SNAP ჩარჩოს ფორმატის გამოყენებისას, IP MTU მცირდება 1500-დან 1497 და 1492 ბაიტამდე, შესაბამისად.

რაც შეეხება სათაურებს ჩარჩოს ფორმატში, ძირითადად ეს ასეა. თქვენი ყურადღება მინდა გავამახვილო კიდევ ერთ პუნქტზე ჩარჩოს ფორმატში - დატვირთვის ზომაზე. საიდან გაჩნდა ეს დიაპაზონი - 46-დან 1500 ბაიტამდე?

L3 დატვირთვის ზომა.

ალბათ ყველამ, ვინც კი წაიკითხა პირველი CCNA სასწავლო პროგრამა, იცის, საიდან გაჩნდა ქვედა ზღვარი. ეს შეზღუდვა არის CSMA/CD მეთოდით დაწესებული ჩარჩოს ზომის 64 ბაიტი (64 ბაიტი - 14 ბაიტი L2 სათაური - 4 ბაიტი FCS = 46 ბაიტი) შეზღუდვის შედეგი - ქსელის ინტერფეისით 64 ბაიტის გადასაცემად საჭიროა დრო. და საკმარისია Ethernet გარემოში შეჯახების დასადგენად.
კომენტარი:თანამედროვე ქსელებში, სადაც შეჯახების შემთხვევები გამორიცხულია, ეს შეზღუდვა აღარ არის აქტუალური, მაგრამ მოთხოვნა რჩება. ეს არ არის ერთადერთი "დანართი" დარჩენილი იმ დროიდან, მაგრამ მათზე სხვა სტატიაში ვისაუბრებთ.

მაგრამ საიდან გაჩნდა ეს ყბადაღებული 1500 ბაიტი, უფრო რთული საკითხია. მე ვიპოვე შემდეგი ახსნა - არსებობდა რამდენიმე წინაპირობა ჩარჩოს ზომის ზედა ლიმიტის შემოღებისთვის:

• გადაცემის შეფერხება - რაც უფრო დიდია ჩარჩო, მით მეტი დრო სჭირდება გადაცემას. ადრეული ქსელებისთვის, სადაც Collision დომენი არ შემოიფარგლებოდა მხოლოდ პორტით და ყველა სადგურს უწევდა ლოდინი გადაცემის დასრულებამდე, ეს იყო სერიოზული პრობლემა.
• რაც უფრო დიდია ჩარჩო, მით მეტია იმის ალბათობა, რომ ჩარჩო დაზიანდეს გადაცემის დროს, რაც გამოიწვევს ხელახალი გადაცემის აუცილებლობას და შეჯახების დომენის ყველა მოწყობილობა იძულებული გახდება ისევ დაელოდოს.
• ინტერფეისის ბუფერებისთვის გამოყენებული მეხსიერების მიერ დაწესებული შეზღუდვები - იმ დროს (1979), ბუფერების ზრდამ მნიშვნელოვნად გაზარდა ინტერფეისის ღირებულება.
• სიგრძე/ტიპი ველში შემოღებული შეზღუდვა არის ის, რომ სტანდარტი ადგენს, რომ 1536-ზე ზემოთ ყველა მნიშვნელობა (05-DD-დან 05-FF-მდე) მიუთითებს EtherType-ზე, ამიტომ სიგრძე უნდა იყოს 05-DC-ზე ნაკლები. (ნამდვილად მაქვს ეჭვი, რომ ეს უფრო შედეგია, ვიდრე წინაპირობა, მაგრამ როგორც ჩანს, ინფორმაცია 802.3 სტანდარტის დეველოპერებისგან)

საერთო ჯამში, 802.3 სტანდარტში, ჩარჩოს ზომა შემოიფარგლებოდა 1518 ბაიტით ზედა, ხოლო დატვირთვა 1500 ბაიტამდე (აქედან გამომდინარე, ნაგულისხმევი MTU ზომა Ethernet ინტერფეისისთვის).

კომენტარი: 64 ბაიტზე პატარა ფრეიმებს ეწოდება Runts, 1518 ბაიტზე დიდ კადრებს - Giants. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ინტერფეისზე მიღებული ასეთი ფრეიმების რაოდენობა შოუ ინტერფეისის gigabitEthernet მოდულის/ნომრის და ჩვენების ინტერფეისის gigabitEthernet მოდულის/ნომრის მრიცხველების შეცდომების ბრძანებების გამოყენებით. უფრო მეტიც, IOS 12.1(19)-მდე მრიცხველები მოიცავდა ორივე ფრეიმს არასწორი და სწორი CRS-ით (თუმცა ეს უკანასკნელი ყოველთვის არ იშლებოდა - დამოკიდებულია პლატფორმაზე და პირობებზე). მაგრამ 12.1.(19)-დან დაწყებული, ამ მრიცხველებში ნაჩვენებია მხოლოდ ის გაშვებული და გიგანტური ჩარჩოები, რომლებსაც აქვთ არასწორი CRS, ჩარჩოები 64 ბაიტზე ნაკლები, მაგრამ სწორი CRS-ით (შემთხვევის მიზეზი ჩვეულებრივ დაკავშირებულია 802.1Q გამოვლენასთან. ან ფრეიმების წყარო, და არა პრობლემების ფიზიკური დონე) ამ ვერსიიდან გადადით Undersize მრიცხველში, მათი ჩამოგდება თუ შემდგომი გადაგზავნა დამოკიდებულია პლატფორმაზე.

Ethernet სათაურის ზომების ევოლუცია.

IEEE 802 ხაზის ტექნოლოგიებისა და სპეციფიკაციების განვითარებით, ცვლილებები განიცადა ჩარჩოს ზომამაც. ძირითადი შემდგომი ცვლილებები ჩარჩოს ზომაში (არა MTU!):

• 802.3AC - ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 1522-მდე - ემატება Q-ტეგი - შეიცავს ინფორმაციას 802.1Q (VLAN ტეგი) და 802.1p (ბიტები COS-ის ქვეშ) შესახებ.
• 802.1AD - ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 1526-მდე, QinQ მხარდაჭერა
• 802.1AH (MIM) – პროვაიდერის Bridge Backbone Mac Mac-ში + 30 ბაიტი ჩარჩოს ზომამდე
• MPLS – გაზარდეთ ჩარჩოს ზომა ეტიკეტების დასტის მიხედვით 1518 + n*4, სადაც n არის ეტიკეტების რაოდენობა დასტაში.
• 802.1AE – Mac Security, Security Tag და Message Authentication Code ველები ემატება სტანდარტულ ველებს + 68 ბაიტი ჩარჩოს ზომას.

ყველა ეს დიდი ჩარჩო დაჯგუფებულია ერთი სახელით - ბავშვი-გიგანტიჩარჩოები. Baby-Giant-ის გამოუთქმელი ზედა ზომის ლიმიტი არის 1600 ბაიტი. თანამედროვე ქსელური ინტერფეისები გადასცემს ამ ჩარჩოებს, ხშირად HW MTU მნიშვნელობის შეცვლის გარეშეც კი.

მოდი განსაკუთრებულად შევხედოთ 802.3AS-ის სპეციფიკაციებს - ის ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 2000-მდე (მაგრამ ინარჩუნებს MTU ზომას 1500 ბაიტამდე!). ზრდა სათაურსა და თრეილერშია. თავდაპირველად, ზრდა დაიგეგმა 128 ბაიტით - ზემოაღნიშნული გაფართოების 802.3 სტანდარტით 802.3 სტანდარტის მშობლიური მხარდაჭერისთვის, მაგრამ საბოლოოდ ისინი შეთანხმდნენ 2 ათასზე, როგორც ჩანს, ისე, რომ ორჯერ არ შეკრებილიყვნენ (ან როგორც ამბობენ IEEE-ში - ეს ჩარჩო. ზომა ხელს შეუწყობს ინკაფსულაციის მოთხოვნებს უახლოეს მომავალში). სტანდარტი დამტკიცდა 2006 წელს, მაგრამ IEEE პრეზენტაციების გარდა, მე არ მინახავს. თუ ვინმეს აქვს რაიმე დასამატებელი აქ (და არა მხოლოდ აქ) - კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება კომენტარებში. ზოგადად, კადრის ზომის გაზრდის ტენდენცია PAYLOAD ზომის შენარჩუნებით, ჩემს თავში ბუნდოვან ეჭვებს ბადებს მოძრაობის არჩეული მიმართულების სისწორეში.

კომენტარი:ზემოაღნიშნულის ოდნავ გარდა, FCoE ჩარჩო დაბინავდა - ჩარჩოს ზომა 2500 ბაიტამდეა, ხშირად ამ ჩარჩოებს მინი-ჯუმბოს უწოდებენ. მათ მხარდასაჭერად, თქვენ უნდა ჩართოთ Jumbo-frame მხარდაჭერა.

და Ethernet-ის ბოლო "ნაბიჭვარი" არის Jumbo Frame (თუმცა თუ თქვენ თარგმნით Jumbo, მაშინ Hodor უფრო ჰგავს Game of Thrones-ის მითითებას). ეს აღწერა მოიცავს ყველა ჩარჩოს, რომელიც აღემატება სტანდარტულ ზომას 1518 ბაიტი, გარდა ზემოთ განხილულისა. Jumbo პაკეტები არანაირად არ არის ასახული 802.3 სპეციფიკაციებში და, შესაბამისად, დანერგვა რჩება თითოეულ ინდივიდუალურ გამყიდველზე. თუმცა, ჯუმბო ჩარჩოები არსებობს მანამ, სანამ Ethernet იყო. ეს განისაზღვრება შემდეგნაირად:

1. ისარგებლეთ Payload-ის სათაურის თანაფარდობით. რაც უფრო მაღალია ეს თანაფარდობა, მით უფრო ეფექტურად გამოვიყენებთ საკომუნიკაციო ხაზებს. რა თქმა უნდა, უფსკრული აქ არ იქნება ისეთივე, როგორც TCP სესიებისთვის 64 ბაიტის და 1518 ბაიტის პაკეტების გამოყენებასთან შედარებით. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მოიგოთ თქვენი 3-8 პროცენტი, დამოკიდებულია ტრაფიკის ტიპზე.
2. სათაურების მნიშვნელოვნად ნაკლები რაოდენობა წარმოქმნის ნაკლებ დატვირთვას Forwading Engine-ზე, ისევე როგორც სერვისის ძრავებზე. მაგალითად, 1500 ბაიტიანი კადრებით დატვირთული 10G ბმულის კადრების სიხშირე არის 812,744 კადრი წამში, ხოლო იგივე ბმული, რომელიც დატვირთულია Jumbo კადრებით 9000 ბაიტი, ქმნის კადრების სიჩქარეს მხოლოდ 138,587 კადრი წამში. სურათი 7 გვიჩვენებს გრაფიკს Alteon Networks-ის ანგარიშიდან (ბმული იქნება სტატიის ბოლოში) CPU და გიგაბიტიანი ბმულის გამოყენების შესახებ, გამოყენებული ჩარჩოს ზომის მიხედვით.
3. გაზარდეთ TCP გამტარუნარიანობა, როდესაც MTU ზომა იცვლება -

Frame Preamble (7 ბაიტი) და Start Frame Delimiter (SFD) (1 ბაიტი) ველები Ethernet-ში გამოიყენება გადამცემ და მიმღებ მოწყობილობებს შორის სინქრონიზაციისთვის. ჩარჩოს ეს პირველი რვა ბაიტი გამოიყენება მიმღები კვანძების ყურადღების მისაპყრობად. არსებითად, პირველი რამდენიმე ბაიტი ეუბნება მიმღებებს, რომ მოემზადონ ახალი ჩარჩოს მისაღებად.

ველი MAC მისამართის დანიშნულება

დანიშნულების MAC მისამართის ველი (6 ბაიტი) არის სავარაუდო მიმღების იდენტიფიკატორი. როგორც გახსოვთ, ეს მისამართი გამოიყენება Layer 2-ის მიერ, რათა დაეხმაროს მოწყობილობებს განსაზღვრონ, არის თუ არა მოცემული ჩარჩო მათთვის მიმართული. ჩარჩოში არსებული მისამართი შედარებულია მოწყობილობის MAC მისამართთან. თუ მისამართები ემთხვევა, მოწყობილობა იღებს ჩარჩოს.

წყარო MAC მისამართის ველი

დანიშნულების MAC მისამართის ველი (6 ბაიტი) განსაზღვრავს გაგზავნის NIC-ს ან ჩარჩოს ინტერფეისს. გადამრთველები ასევე იყენებენ ამ მისამართს მის რუკების ცხრილებში დასამატებლად. გადამრთველების როლი მოგვიანებით განიხილება ამ განყოფილებაში.

ველის სიგრძე/ტიპი

ნებისმიერი IEEE 802.3 სტანდარტისთვის 1997 წელზე ადრე, Length ველი განსაზღვრავს ჩარჩოს მონაცემთა ველის ზუსტ სიგრძეს. ეს მოგვიანებით გამოიყენება, როგორც FCS-ის ნაწილი, რათა დარწმუნდეს, რომ შეტყობინება სწორად იქნა მიღებული. თუ ველის დანიშნულებაა ტიპის განსაზღვრა, როგორც Ethernet II-ში, Type ველი აღწერს რომელი პროტოკოლი არის დანერგილი.

დარგის ეს ორი აპლიკაცია ოფიციალურად გაერთიანდა 1997 წელს IEEE 802.3x სტანდარტში, რადგან ორივე აპლიკაცია საერთო იყო. Ethernet Type II ველი შედის მიმდინარე 802.3 ჩარჩოს განმარტებაში. როდესაც კვანძი იღებს ჩარჩოს, მან უნდა შეისწავლოს სიგრძის ველი, რათა დადგინდეს, რომელი უფრო მაღალი ფენის პროტოკოლი არსებობს. თუ ორი ოქტეტის მნიშვნელობა მეტია ან ტოლია თექვსმეტობით რიცხვზე 0x0600 ან ათობითი რიცხვის 1536, მაშინ მონაცემთა ველის შიგთავსი დეკოდირდება პროტოკოლის დანიშნული ტიპის მიხედვით. თუ ველის მნიშვნელობა ნაკლებია ან ტოლია თექვსმეტობითი 0x05DC ან ათობითი 1500, ველი Length გამოიყენება IEEE 802.3 ჩარჩოს ფორმატის გამოყენების მითითებისთვის. ეს განასხვავებს Ethernet II-სა და 802.3 ჩარჩოებს შორის.

ველები Data and Padding

მონაცემთა და Padding ველები (46-დან 1500 ბაიტამდე) შეიცავს ინკაფსულირებულ მონაცემებს უმაღლესი ფენიდან, რომელიც არის ტიპიური Layer 3 PDU, როგორც წესი, IPv4 პაკეტი. ყველა კადრის სიგრძე უნდა იყოს მინიმუმ 64 ბაიტი. თუ უფრო პატარა პაკეტი არის ჩასმული, Padding გამოიყენება ჩარჩოს ზომის ამ მინიმალურ ზომამდე გასაზრდელად.

IEEE ინახავს ზოგადი დანიშნულების Ethernet II ტიპების ჩამონათვალს.

ქსელური ტექნოლოგიები

სტატია საკმაოდ მოცულობითი გამოდგა, განხილული თემები იყო Ethenet ჩარჩოს ფორმატები, L3 Payload ზომის ლიმიტები, Ethernet სათაურის ზომების ევოლუცია, Jumbo Frame, Baby-Giant და სხვა უამრავ საკითხს შეეხო. თქვენ უკვე წააწყდით ზოგიერთ მათგანს მონაცემთა ქსელების მიმოხილვის ლიტერატურაში, მაგრამ ნამდვილად არ შეგხვედრიათ ბევრი მათგანი, თუ ღრმა კვლევა არ გაგიკეთებიათ.

დავიწყოთ იმით, რომ გადავხედოთ Ethernet ჩარჩოების სათაურის ფორმატებს მათი დაბადების რიგში.

Ethernet ჩარჩო ფორმატები.

1) Ethernet II

ბრინჯი. 1

პრეამბულა– ბიტების თანმიმდევრობა, რომელიც, ფაქტობრივად, არ არის ETH სათაურის ნაწილი, რომელიც განსაზღვრავს Ethernet ჩარჩოს დასაწყისს.

DA (დანიშნულების ადგილის მისამართი)- დანიშნულების MAC მისამართი, შეიძლება იყოს unicast, multicast, მაუწყებლობა.

SA (წყაროს მისამართი)- გამგზავნის MAC მისამართი. ყოველთვის ერთიანი.

E-TYPE (EtherType)– განსაზღვრავს L3 პროტოკოლს (მაგალითად, 0x0800 – Ipv4, 0x86DD – IPv6, 0x8100 – მიუთითებს იმაზე, რომ ჩარჩო მონიშნულია 802.1q სათაურით და ა.შ. ყველა EtherTypes-ის სია – standards.ieee.org/develop/regauth eth.txt)

ტვირთამწეობა- L3 პაკეტის ზომა 46-დან 1500 ბაიტამდე

FCS (ჩარჩოების შემოწმების თანმიმდევრობა)– 4 ბაიტი CRC მნიშვნელობა, რომელიც გამოიყენება გადაცემის შეცდომების გამოსავლენად. გამოითვლება გამგზავნი მხარის მიერ და მოთავსებულია FCS ველში. მიმღები მხარე დამოუკიდებლად ითვლის ამ მნიშვნელობას და ადარებს მიღებულს.

ეს ფორმატი შეიქმნა 3 კომპანიის - DEC-ის, Intel-ისა და Xerox-ის თანამშრომლობით. ამასთან დაკავშირებით სტანდარტიც ე.წ DIX Ethernet სტანდარტი. სტანდარტის ეს ვერსია გამოქვეყნდა 1982 წელს (პირველი ვერსია Ehernet I გამოქვეყნდა 1980 წელს. განსხვავებები ვერსიებში მცირეა, ფორმატი მთლიანობაში უცვლელი რჩება). 1997 წელს წელს, ეს სტანდარტი IEEE-მ დაამატა 802.3 სტანდარტს და ამ დროისთვის, Ethernet ქსელებში პაკეტების აბსოლუტური უმრავლესობა ამ სტანდარტის მიხედვით არის ჩასმული.

2) Ethernet_802.3/802.2 (802.3 შპს სათაურით)

ბრინჯი. 2

როგორც გესმით, IEEE კომიტეტს არ შეეძლო მშვიდად უყურებდა ძალაუფლებას, ფულს და ქალებს სიტყვასიტყვით ხელიდან გასრიალდა. ამიტომ, უფრო აქტუალური პრობლემებით დაკავებულმა, გარკვეული დაგვიანებით ავიღე Ethernet ტექნოლოგიის სტანდარტიზაცია (1980 წელს ისინი საქმეს შეუდგნენ, 1983 წელს მათ მსოფლიოს მისცეს პროექტი, ხოლო 1985 წელს თავად სტანდარტი), მაგრამ დიდი ენთუზიაზმით. ინოვაცია და ოპტიმიზაცია, როგორც მისი სახელმძღვანელო პრინციპები, კომიტეტმა გამოაქვეყნა შემდეგი ჩარჩო ფორმატი, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ სურათზე 2.

უპირველეს ყოვლისა, ყურადღებას ვაქცევთ იმ ფაქტს, რომ „არასაჭირო“ E-TYPE ველი გადაკეთდა Length ველში, რომელიც მიუთითებდა ბაიტების რაოდენობას ამ ველის შემდეგ და FCS ველამდე. ახლა უკვე შესაძლებელი იყო იმის გაგება, თუ ვის ჰქონდა უფრო გრძელი OSI სისტემის მეორე დონეზე. ცხოვრება უკეთესი გახდა. ცხოვრება უფრო მხიარული გახდა.

მაგრამ მე-3 ფენის პროტოკოლის ტიპის მაჩვენებელი იყო საჭირო და IEEE-მ მსოფლიოს მისცა შემდეგი ინოვაცია - თითო 1 ბაიტის ორი ველი - Source Service Access Point ( SSAP) და დანიშნულების სერვისის წვდომის წერტილი ( DSAP). მიზანი ერთია - უმაღლესი პროტოკოლის იდენტიფიცირება, მაგრამ რა არის განხორციელება! ახლა, ერთი სესიის განმავლობაში ორი ველის არსებობის წყალობით, პაკეტი შეიძლება გადაეცეს სხვადასხვა პროტოკოლებს შორის, ან იგივე პროტოკოლი შეიძლება განსხვავებულად გამოიძახოს იმავე სესიის ორ ბოლოში. ა? როგორია? სად არის შენი სკოლკოვო?

შენიშვნა: ეს ნაკლებად გამოსაყენებელია რეალურ ცხოვრებაში და SSAP/DSAP მნიშვნელობები ჩვეულებრივ ემთხვევა. მაგალითად, SAP IP-სთვის არის 6, STP-სთვის - 42 (მნიშვნელობების სრული სია - standards.ieee.org/develop/regauth/llc/public.html)

შესვენების გარეშე, IEEE-მ დაჯავშნა 1 ბიტი SSAP-სა და DSAP-ში. SSAP-ში ბრძანების ან საპასუხო პაკეტის მითითებით, DSAP-ში ჯგუფის ან ინდივიდუალური მისამართის მითითებით (იხ. სურ. 6). ეს ყველაფერი არ იყო გავრცელებული Ethernet ქსელებში, მაგრამ SAP ველებში ბიტების რაოდენობა შემცირდა 7-მდე, რამაც მხოლოდ 128 შესაძლო ნომერი დატოვა უმაღლესი პროტოკოლისთვის. გავიხსენოთ ეს ფაქტი, მოგვიანებით დავუბრუნდებით.

უკვე რთული იყო დედამიწაზე საუკეთესო კადრების ფორმატის შესაქმნელად ჩვენს ძიებაში გაჩერება და 1 ბაიტის ველი ჩნდება IEEE ჩარჩოს ფორმატში. კონტროლი. პასუხისმგებელი, არც ისე ბევრი, არც თუ ცოტა, კავშირის ნაკლებობაზე ან კავშირზე ორიენტირებული კავშირისთვის!

ამოსუნთქვისა და მათი გონების შესწავლის შემდეგ, IEEE-მ გადაწყვიტა შესვენება.

კომენტარი: განსახილველი 3 ველი არის DSAP, SNAP და Control და არის შპს სათაური.

3) "ნედლი" 802.3

ბრინჯი. 3

ეს „არასტანდარტი“ ნოველმა შემოიტანა მსოფლიოში. ეს იყო ველური 80-იანი წლები, ყველა გადარჩა როგორც შეეძლო და არც ნოველი იყო გამონაკლისი. განვითარების პროცესში 802.3/802.2 სტანდარტის სპეციფიკაცია რომ შეიძინა და მაჯის მოძრაობით, შპს სათაური ამოაგდო, ნოველმა მიიღო საკმაოდ კარგი კადრის ფორმატი (მეორე დონეზე სიგრძის გაზომვის უნარით!), მაგრამ ერთი მნიშვნელოვანი ნაკლი - უფრო მაღალი პროტოკოლის მითითების უნარის არარსებობა. მაგრამ, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდით, ბიჭები, რომლებიც იქ მუშაობდნენ, სულელები არ იყვნენ და საღი გონებით მათ გამოიტანეს გამოსავალი - "მოდით, ჩვენი ნაკლოვანებები გადავაქციოთ საკუთარ უპირატესობებად" და შემოიფარგლოს ჩარჩოს ეს ფორმატი ექსკლუზიურად IPX პროტოკოლით. , რასაც თავად დაუჭირეს მხარი. იდეა კარგი იყო და გეგმა იყო სტრატეგიულად სწორი, მაგრამ, როგორც ისტორიამ აჩვენა, არ გამოვიდა.

4) 802.3 SNAP ჰედერით.

რაც დრო გადიოდა. IEEE კომიტეტმა გააცნობიერა, რომ პროტოკოლის ნომრები და ფული ამოიწურა. მადლიერმა მომხმარებლებმა დაბომბეს რედაქტორები ასოებით, სადაც შპს 3-ბაიტიანი სათაური კაცობრიობის ისეთ დიდ ინოვაციებს უტოლდებოდა, როგორიცაა ძაღლის მე-5 ფეხით აღჭურვა, ან ყდის, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქალის ანატომიის ოპტიმიზაციისთვის. შეუძლებელი იყო მეტის ლოდინი დადგა დრო, რომ კვლავ გამოგვეცხადებინა საკუთარი თავი.

ბრინჯი. 4

და პროტოკოლის ნომრების ნაკლებობით დაავადებულთა დასახმარებლად (სულ შეიძლება იყოს 128 - აღვნიშნეთ), IEEE შემოაქვს Ethernet SNAP ჩარჩოს ახალ სტანდარტს (ნახ. 4). მთავარი სიახლე არის 5-ბაიტიანი ქვექსელის წვდომის პროტოკოლის (SNAP) ველის დამატება, რომელიც თავის მხრივ შედგება ორი ნაწილისგან - 3-ბაიტიანი ორგანიზაციულად უნიკალური იდენტიფიკატორი (OUI) და 2-ბაიტიანი პროტოკოლის ID (PID) - ნახ. . 5.

ბრინჯი. 5

OUI ან გამყიდველის კოდი – საშუალებას გაძლევთ ამოიცნოთ საკუთრების პროტოკოლები გამყიდველის მითითებით. მაგალითად, თუ დაიჭერთ PVST+ პაკეტს WireShark-ით, OUI ველში ნახავთ კოდს 0x00000c, რომელიც არის Cisco Systems-ის იდენტიფიკატორი (ნახ. 6).

ბრინჯი. 6

კომენტარი: 802.3 SNAP ჩარჩოს ფორმატში ჩასმული პაკეტის შეხვედრაც საკმაოდ მარტივია ახლაც - ეს არის STP ოჯახის პროტოკოლები, CDP, VTP, DTP პროტოკოლები.

PID ველი არსებითად არის იგივე EtherType ველი DIX Ethernet II-დან - 2 ბაიტი, რომელიც მიუთითებს უმაღლესი დონის პროტოკოლზე. მას შემდეგ, რაც ადრე, ამისათვის გამოიყენებოდა შპს სათაურის DSAP და SSAP ველები, რათა მიუთითებდეს, რომ უმაღლესი პროტოკოლის ტიპი უნდა განიხილებოდეს SNAP ველში, DSAP და SSAP ველები იღებენ ფიქსირებულ მნიშვნელობას 0xAA (ასევე ჩანს სურ. 6)

კომენტარი: IP პაკეტების ტრანსპორტირებისთვის LLC/SNAP ჩარჩოს ფორმატის გამოყენებისას, IP MTU მცირდება 1500-დან 1497 და 1492 ბაიტამდე, შესაბამისად.

რაც შეეხება სათაურებს ჩარჩოს ფორმატში, ძირითადად ეს ასეა. თქვენი ყურადღება მინდა გავამახვილო კიდევ ერთ პუნქტზე ჩარჩოს ფორმატში - დატვირთვის ზომაზე. საიდან გაჩნდა ეს დიაპაზონი - 46-დან 1500 ბაიტამდე?

L3 დატვირთვის ზომა.

ალბათ ყველამ, ვინც კი წაიკითხა პირველი CCNA სასწავლო პროგრამა, იცის, საიდან გაჩნდა ქვედა ზღვარი. ეს შეზღუდვა არის CSMA/CD მეთოდით დაწესებული ჩარჩოს ზომის 64 ბაიტი (64 ბაიტი - 14 ბაიტი L2 სათაური - 4 ბაიტი FCS = 46 ბაიტი) შეზღუდვის შედეგი - ქსელის ინტერფეისით 64 ბაიტის გადასაცემად საჭიროა დრო. და საკმარისია Ethernet გარემოში შეჯახების დასადგენად.
კომენტარი:თანამედროვე ქსელებში, სადაც შეჯახების შემთხვევები გამორიცხულია, ეს შეზღუდვა აღარ არის აქტუალური, მაგრამ მოთხოვნა რჩება. ეს არ არის ერთადერთი "დანართი" დარჩენილი იმ დროიდან, მაგრამ მათზე სხვა სტატიაში ვისაუბრებთ.

მაგრამ საიდან გაჩნდა ეს ყბადაღებული 1500 ბაიტი, უფრო რთული საკითხია. მე ვიპოვე შემდეგი ახსნა - არსებობდა რამდენიმე წინაპირობა ჩარჩოს ზომის ზედა ლიმიტის შემოღებისთვის:

• გადაცემის შეფერხება - რაც უფრო დიდია ჩარჩო, მით მეტი დრო სჭირდება გადაცემას. ადრეული ქსელებისთვის, სადაც Collision დომენი არ შემოიფარგლებოდა მხოლოდ პორტით და ყველა სადგურს უწევდა ლოდინი გადაცემის დასრულებამდე, ეს იყო სერიოზული პრობლემა.
• რაც უფრო დიდია ჩარჩო, მით მეტია იმის ალბათობა, რომ ჩარჩო დაზიანდეს გადაცემის დროს, რაც გამოიწვევს ხელახალი გადაცემის აუცილებლობას და შეჯახების დომენის ყველა მოწყობილობა იძულებული გახდება ისევ დაელოდოს.
• ინტერფეისის ბუფერებისთვის გამოყენებული მეხსიერების მიერ დაწესებული შეზღუდვები - იმ დროს (1979), ბუფერების ზრდამ მნიშვნელოვნად გაზარდა ინტერფეისის ღირებულება.
• სიგრძე/ტიპი ველში შემოღებული შეზღუდვა არის ის, რომ სტანდარტი ადგენს, რომ 1536-ზე ზემოთ ყველა მნიშვნელობა (05-DD-დან 05-FF-მდე) მიუთითებს EtherType-ზე, ამიტომ სიგრძე უნდა იყოს 05-DC-ზე ნაკლები. (ნამდვილად მაქვს ეჭვი, რომ ეს უფრო შედეგია, ვიდრე წინაპირობა, მაგრამ როგორც ჩანს, ინფორმაცია 802.3 სტანდარტის დეველოპერებისგან)

საერთო ჯამში, 802.3 სტანდარტში, ჩარჩოს ზომა შემოიფარგლებოდა 1518 ბაიტით ზედა, ხოლო დატვირთვა 1500 ბაიტამდე (აქედან გამომდინარე, ნაგულისხმევი MTU ზომა Ethernet ინტერფეისისთვის).

კომენტარი: 64 ბაიტზე პატარა ფრეიმებს ეწოდება Runts, 1518 ბაიტზე დიდ კადრებს - Giants. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ინტერფეისზე მიღებული ასეთი ფრეიმების რაოდენობა შოუ ინტერფეისის gigabitEthernet მოდულის/ნომრის და ჩვენების ინტერფეისის gigabitEthernet მოდულის/ნომრის მრიცხველების შეცდომების ბრძანებების გამოყენებით. უფრო მეტიც, IOS 12.1(19)-მდე მრიცხველები მოიცავდა ორივე ფრეიმს არასწორი და სწორი CRS-ით (თუმცა ეს უკანასკნელი ყოველთვის არ იშლებოდა - დამოკიდებულია პლატფორმაზე და პირობებზე). მაგრამ 12.1.(19)-დან დაწყებული, ამ მრიცხველებში ნაჩვენებია მხოლოდ ის გაშვებული და გიგანტური ჩარჩოები, რომლებსაც აქვთ არასწორი CRS, ჩარჩოები 64 ბაიტზე ნაკლები, მაგრამ სწორი CRS-ით (შემთხვევის მიზეზი ჩვეულებრივ დაკავშირებულია 802.1Q გამოვლენასთან. ან ფრეიმების წყარო, და არა პრობლემების ფიზიკური დონე) ამ ვერსიიდან გადადით Undersize მრიცხველში, მათი ჩამოგდება თუ შემდგომი გადაგზავნა დამოკიდებულია პლატფორმაზე.

Ethernet სათაურის ზომების ევოლუცია.

IEEE 802 ხაზის ტექნოლოგიებისა და სპეციფიკაციების განვითარებით, ცვლილებები განიცადა ჩარჩოს ზომამაც. ძირითადი შემდგომი ცვლილებები ჩარჩოს ზომაში (არა MTU!):

• 802.3AC - ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 1522-მდე - ემატება Q-ტეგი - შეიცავს ინფორმაციას 802.1Q (VLAN ტეგი) და 802.1p (ბიტები COS-ის ქვეშ) შესახებ.
• 802.1AD - ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 1526-მდე, QinQ მხარდაჭერა
• 802.1AH (MIM) – პროვაიდერის Bridge Backbone Mac Mac-ში + 30 ბაიტი ჩარჩოს ზომამდე
• MPLS – გაზარდეთ ჩარჩოს ზომა ეტიკეტების დასტის მიხედვით 1518 + n*4, სადაც n არის ეტიკეტების რაოდენობა დასტაში.
• 802.1AE – Mac Security, Security Tag და Message Authentication Code ველები ემატება სტანდარტულ ველებს + 68 ბაიტი ჩარჩოს ზომას.

ყველა ეს დიდი ჩარჩო დაჯგუფებულია ერთი სახელით - ბავშვი-გიგანტიჩარჩოები. Baby-Giant-ის გამოუთქმელი ზედა ზომის ლიმიტი არის 1600 ბაიტი. თანამედროვე ქსელური ინტერფეისები გადასცემს ამ ჩარჩოებს, ხშირად HW MTU მნიშვნელობის შეცვლის გარეშეც კი.

მოდი განსაკუთრებულად შევხედოთ 802.3AS-ის სპეციფიკაციებს - ის ზრდის ჩარჩოს მაქსიმალურ ზომას 2000-მდე (მაგრამ ინარჩუნებს MTU ზომას 1500 ბაიტამდე!). ზრდა სათაურსა და თრეილერშია. თავდაპირველად, ზრდა დაიგეგმა 128 ბაიტით - ზემოაღნიშნული გაფართოების 802.3 სტანდარტით 802.3 სტანდარტის მშობლიური მხარდაჭერისთვის, მაგრამ საბოლოოდ ისინი შეთანხმდნენ 2 ათასზე, როგორც ჩანს, ისე, რომ ორჯერ არ შეკრებილიყვნენ (ან როგორც ამბობენ IEEE-ში - ეს ჩარჩო. ზომა ხელს შეუწყობს ინკაფსულაციის მოთხოვნებს უახლოეს მომავალში). სტანდარტი დამტკიცდა 2006 წელს, მაგრამ IEEE პრეზენტაციების გარდა, მე არ მინახავს. თუ ვინმეს აქვს რაიმე დასამატებელი აქ (და არა მხოლოდ აქ) - კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება კომენტარებში. ზოგადად, კადრის ზომის გაზრდის ტენდენცია PAYLOAD ზომის შენარჩუნებით, ჩემს თავში ბუნდოვან ეჭვებს ბადებს მოძრაობის არჩეული მიმართულების სისწორეში.

კომენტარი:ზემოაღნიშნულის ოდნავ გარდა, FCoE ჩარჩო დაბინავდა - ჩარჩოს ზომა 2500 ბაიტამდეა, ხშირად ამ ჩარჩოებს მინი-ჯუმბოს უწოდებენ. მათ მხარდასაჭერად, თქვენ უნდა ჩართოთ Jumbo-frame მხარდაჭერა.

და Ethernet-ის ბოლო "ნაბიჭვარი" არის Jumbo Frame (თუმცა თუ თქვენ თარგმნით Jumbo, მაშინ Hodor უფრო ჰგავს Game of Thrones-ის მითითებას). ეს აღწერა მოიცავს ყველა ჩარჩოს, რომელიც აღემატება სტანდარტულ ზომას 1518 ბაიტი, გარდა ზემოთ განხილულისა. Jumbo პაკეტები არანაირად არ არის ასახული 802.3 სპეციფიკაციებში და, შესაბამისად, დანერგვა რჩება თითოეულ ინდივიდუალურ გამყიდველზე. თუმცა, ჯუმბო ჩარჩოები არსებობს მანამ, სანამ Ethernet იყო. ეს განისაზღვრება შემდეგნაირად:

1. ისარგებლეთ Payload-ის სათაურის თანაფარდობით. რაც უფრო მაღალია ეს თანაფარდობა, მით უფრო ეფექტურად გამოვიყენებთ საკომუნიკაციო ხაზებს. რა თქმა უნდა, უფსკრული აქ არ იქნება ისეთივე, როგორც TCP სესიებისთვის 64 ბაიტის და 1518 ბაიტის პაკეტების გამოყენებასთან შედარებით. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მოიგოთ თქვენი 3-8 პროცენტი, დამოკიდებულია ტრაფიკის ტიპზე.
2. სათაურების მნიშვნელოვნად ნაკლები რაოდენობა წარმოქმნის ნაკლებ დატვირთვას Forwading Engine-ზე, ისევე როგორც სერვისის ძრავებზე. მაგალითად, 1500 ბაიტიანი კადრებით დატვირთული 10G ბმულის კადრების სიხშირე არის 812,744 კადრი წამში, ხოლო იგივე ბმული, რომელიც დატვირთულია Jumbo კადრებით 9000 ბაიტი, ქმნის კადრების სიჩქარეს მხოლოდ 138,587 კადრი წამში. სურათი 7 გვიჩვენებს გრაფიკს Alteon Networks-ის ანგარიშიდან (ბმული იქნება სტატიის ბოლოში) CPU და გიგაბიტიანი ბმულის გამოყენების შესახებ, გამოყენებული ჩარჩოს ზომის მიხედვით.
3. გაზარდეთ TCP გამტარუნარიანობა, როდესაც MTU ზომა იცვლება -

Ethernet ქსელში გადაცემული მონაცემები იყოფა ჩარჩოებად. შეგახსენებთ, რომ თითქმის ყველა ქსელურ ტექნოლოგიას (მიუხედავად მისი დონის) აქვს მონაცემთა გადაცემის შესაბამისი ერთეული: Ethernet-ის ჩარჩო, ბანკომატის უჯრედი, IP დატაგრამა და ა.შ. მონაცემები არ გადაიცემა ქსელში მისი სუფთა სახით. როგორც წესი, სათაური "მიმაგრებულია" მონაცემთა ერთეულზე. ზოგიერთი ქსელური ტექნოლოგია ასევე ამატებს დასასრულს. სათაური და დასასრული შეიცავს სერვისის ინფორმაციას და შედგება გარკვეული ველებისგან.

ვინაიდან არსებობს რამდენიმე ტიპის ჩარჩო, ერთმანეთის გასაგებად, გამგზავნმა და მიმღებმა უნდა გამოიყენონ ერთი და იგივე კადრის ტიპი. ჩარჩოები შეიძლება იყოს ოთხი განსხვავებული ფორმატით, ოდნავ განსხვავებული ერთმანეთისგან. არსებობს მხოლოდ ორი ძირითადი ჩარჩო ფორმატი (ნედლეულის ფორმატები) - Ethernet II და Ethernet 802.3. ეს ფორმატები განსხვავდება მხოლოდ ერთი ველის დანიშნულებით.

მიმღებამდე ინფორმაციის წარმატებით მიწოდებისთვის, თითოეული ჩარჩო, მონაცემთა გარდა, უნდა შეიცავდეს დამატებით სერვისულ ინფორმაციას: მონაცემთა ველის სიგრძეს, გამგზავნისა და მიმღების ფიზიკურ მისამართებს, ქსელის პროტოკოლის ტიპს და ა.შ.

ქსელის ადმინისტრატორების უმეტესობა საკმარის ყურადღებას არ აქცევს Ethernet ჩარჩოს ტიპებს და ეს შეიძლება იყოს პრობლემების წყარო. მაგალითად, თუ კლიენტის ქსელის პროგრამული უზრუნველყოფა კონფიგურირებულია ჩარჩოს არასწორი ტიპის მიხედვით, მაშინ მომხმარებელი ვერ შეძლებს სერვერთან კომუნიკაციას. განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიაქციოთ ჩარჩოს ტიპს Novell NetWare ქსელებში, რადგან ამ ოპერაციული სისტემის ახალ ვერსიებში ნაგულისხმევი ჩარჩოს ტიპი შეიცვალა 802.3-დან 802.2-მდე. გარდა ამისა, კორპორატიული ქსელები იყენებენ მოწყობილობებს მრავალი მომწოდებლისგან, სხვადასხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლებზე დაფუძნებული და სხვადასხვა ტიპის ჩარჩოების გამოყენებით.

იმისთვის, რომ სამუშაო სადგურებმა შეძლონ სერვერთან კომუნიკაცია იმავე ქსელის სეგმენტზე, მათ უნდა მხარი დაუჭირონ ერთი ჩარჩოს ფორმატს. არსებობს Ethernet ჩარჩოების ოთხი ძირითადი ტიპი:

Ethernet ტიპი II

q Ethernet 802.2

Ethernet SNAP (ქვექსელის წვდომის პროტოკოლი).

განვიხილოთ ოთხივე ტიპის ჩარჩოსთვის საერთო ველები (ნახ. 3.1).

ბრინჯი. 3.1 საერთო Ethernet ჩარჩო ფორმატი

ჩარჩოში ველებს აქვთ შემდეგი მნიშვნელობა:

პრეამბულის ველებიდა "ჩარჩოს დაწყების ნიშანი"შექმნილია გამგზავნისა და მიმღების სინქრონიზაციისთვის. პრეამბულა არის ერთებისა და ნულების 7-ბაიტიანი თანმიმდევრობა. ჩარჩოს დაწყების დროშის ველი არის 1 ბაიტის ზომის. ეს ველები არ არის გათვალისწინებული ჩარჩოს სიგრძის გაანგარიშებისას.

ველი "მიმღების მისამართი"შედგება 6 ბაიტისაგან და შეიცავს მოწყობილობის ფიზიკურ მისამართს ქსელში, რომელსაც მიმართავს ეს ფრეიმი. ამ და შემდეგი ველის მნიშვნელობები უნიკალურია. Ethernet ადაპტერის თითოეულ მწარმოებელს ენიჭება მისამართის პირველი სამი ბაიტი, ხოლო დანარჩენი სამი ბაიტი განისაზღვრება უშუალოდ მწარმოებლის მიერ. მაგალითად, 3Com ადაპტერებისთვის, ფიზიკური მისამართები დაიწყება 0020AF-ით. დანიშნულების მისამართის პირველ ბიტს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს. თუ ეს არის 0, მაშინ ეს არის კონკრეტული მოწყობილობის მისამართი (მხოლოდ ამ შემთხვევაში პირველი სამი ბაიტი ემსახურება ქსელის ბარათის მწარმოებლის იდენტიფიცირებას), ხოლო თუ 1, ეს არის სამაუწყებლო მისამართი. როგორც წესი, სამაუწყებლო მისამართში, ყველა დარჩენილი ბიტი ასევე დაყენებულია ერთზე (FF FF FF FF FF FF FF).

გამგზავნის მისამართის ველიშედგება 6 ბაიტისაგან და შეიცავს მოწყობილობის ფიზიკურ მისამართს ქსელში, რომელმაც გაგზავნა ეს ჩარჩო. გამგზავნის მისამართის პირველი ბიტი ყოველთვის ნულია.

სიგრძე/ტიპი ველიშეიძლება შეიცავდეს ჩარჩოს სიგრძეს ან ტიპს, გამოყენებული Ethernet ჩარჩოს მიხედვით. თუ ველი განსაზღვრავს სიგრძეს, ის მითითებულია ორ ბაიტში. თუ ტიპი - მაშინ ველის შიგთავსი მიუთითებს ზედა დონის პროტოკოლის ტიპზე, რომელსაც ეკუთვნის ეს ჩარჩო. მაგალითად, IPX პროტოკოლის გამოყენებისას მნიშვნელობა არის 8137, ხოლო IP პროტოკოლისთვის არის 0800.

მონაცემთა ველიშეიცავს ჩარჩო მონაცემებს. ყველაზე ხშირად, ეს არის ინფორმაცია, რომელიც საჭიროა ზედა დონის პროტოკოლებისთვის. ამ ველს არ აქვს ფიქსირებული სიგრძე.

ველი "Checksum".შეიცავს ყველა ველის საკონტროლო ჯამის გამოთვლის შედეგს, გარდა პრეამბულისა, ჩარჩოს ნიშნის დაწყებისა და თავად საკონტროლო ჯამისა. გამოთვლას ახორციელებს გამგზავნი და ემატება ჩარჩოს. მსგავსი გაანგარიშების პროცედურა ხორციელდება მიმღების მოწყობილობაზე. თუ გაანგარიშების შედეგი არ ემთხვევა ამ ველის მნიშვნელობას, ვარაუდობენ, რომ მოხდა შეცდომა გადაცემის დროს. ამ შემთხვევაში, ჩარჩო ითვლება დაზიანებულად და იგნორირებულია.

უნდა აღინიშნოს, რომ ოთხივე ტიპის Ethernet ჩარჩოს მინიმალური დასაშვები სიგრძე არის 64 ბაიტი, ხოლო მაქსიმალური 1518 ბაიტი. ვინაიდან 18 ბაიტი გამოყოფილია სერვისის ინფორმაციისთვის ჩარჩოში, "მონაცემების" ველს შეიძლება ჰქონდეს სიგრძე 46-დან 1500 ბაიტამდე. თუ ქსელში გადაცემული მონაცემები დაშვებულ მინიმალურ სიგრძეზე ნაკლებია, ჩარჩო ავტომატურად შეივსება 46 ბაიტამდე. ასეთი მკაცრი შეზღუდვები ჩარჩოს მინიმალურ სიგრძეზე შემოღებულია შეჯახების გამოვლენის მექანიზმის ნორმალური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ სხვადასხვა ტიპის ჩარჩოს ფორმატებს. Ethernet II ჩარჩოს ტიპი გამოიყენება მრავალი ზედა ფენის პროტოკოლით, როგორიცაა TCP/IP, IPX და AppleTalk. ამ ტიპის ჩარჩო შემუშავებულია DEC, Intel და Xerox-ის მიერ. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ჩარჩოს ეს ტიპი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება, ის არ არის დამტკიცებული IEEE ან ISO-ს მიერ. ამ ტიპის ჩარჩოს ფორმატი განსხვავდება ზემოთ განხილულისგან მხოლოდ იმით, რომ პროტოკოლის ტიპი ყოველთვის მითითებულია "სიგრძე/ტიპი" ველში.

Novell NetWare 2.x და 3.x ქსელის ოპერაციული სისტემები (გარდა 3.12) ნაგულისხმევად იყენებენ Ethernet 802.3 ფრეიმებს. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტიპის ჩარჩოს სახელი აღნიშნავს IEEE კომიტეტს, ამ უკანასკნელს არაფერი აქვს საერთო მის განვითარებასთან.

ჩარჩოს ეს ტიპი არ შეიცავს პროტოკოლის ინფორმაციას. სიგრძე/ტიპი ველი ყოველთვის მიუთითებს კადრის სიგრძეზე. შედეგად, არ არსებობს სტანდარტული მეთოდები ქსელის პროტოკოლის იდენტიფიცირებისთვის, რომელსაც მიეკუთვნება მოცემული ჩარჩო. თუმცა, ნოველის კონცეფციის მიხედვით, ამ ტიპის ჩარჩოებით მხოლოდ IPX პროტოკოლის გამოყენებაა შესაძლებელი. შემუშავებულია მოქმედებების სპეციალური თანმიმდევრობა, რათა დადგინდეს, რომ IPX პროტოკოლი იყო კაფსულირებული მოცემულ ჩარჩოს ტიპში.

სიგრძე/ტიპი ველი შემოწმებულია. თუ ის შეიცავს მნიშვნელობას 0-დან 1518-მდე (05EE) შორის, მაშინ ეს ველი განსაზღვრავს ჩარჩოს სიგრძეს და არა პროტოკოლის ტიპს (ანუ, ეს არის 802.3 ჩარჩო, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს არის Ethernet II ჩარჩო).

სიგრძის/ტიპის ველის შემდეგ მომდევნო ორი ბაიტი შემოწმებულია. თუ ისინი შეიცავს FFFF, ეს ნიშნავს, რომ ჩარჩო ეკუთვნის IPX პროტოკოლს, რადგან ამ პროტოკოლის სათაური ყოველთვის იწყება FFFF-ით.

IEEE 802.3 ქვეკომიტეტის მიერ Ethernet ქსელების სტანდარტიზაციის შედეგად გაჩნდა Ethernet 802.2 ფრეიმ. ეს ჩარჩო არის Novell Netware ოპერაციული სისტემების 3.12 და 4 ვერსიების საბაზისო ჩარჩო. ამ ჩარჩოს ტიპში, წყაროს მისამართის შემდეგ არის სიგრძის ველი, რომელსაც აქვს იგივე დანიშნულება. გარდა ამისა, ჩარჩოს ეს ტიპი შეიცავს IEEE 802.3 ქვეკომიტეტის მიერ რეკომენდებული რამდენიმე დამატებით ველს.

ველი "DSAP"მიუთითებს მიმღების მიერ გამოყენებული ქსელის ფენის პროტოკოლს. ველის ზომა არის 1 ბაიტი (ერთი ბიტი დაცულია). IPX პროტოკოლისთვის ველის მნიშვნელობაა E0, IP პროტოკოლებისთვის - 06, NetBIOS-ისთვის - F0.

"SSAP" ველიმიუთითებს გამომგზავნის მიერ გამოყენებული ქსელის ფენის პროტოკოლს. ამ ველის ზომაა 1 ბაიტი (ერთი ბიტი დაცულია). როგორც წესი, ამ ველის მნიშვნელობა იგივეა, რაც DSAP ველის მნიშვნელობა.

ველი "კონტროლი"მიუთითებს ქსელის პროტოკოლით მოთხოვნილი სერვისის ტიპზე. ამ ველის ზომაა 1 ბაიტი. Novell NetWare ქსელის ოპერაციული სისტემა ამ ველის მნიშვნელობას ადგენს 03-ზე.

Ethernet 802.2 კადრის ფორმატს აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები, კერძოდ, შეიცავს კენტი რაოდენობის ბაიტის ზედნადურ ინფორმაციას. ეს არ არის სრულიად მოსახერხებელი ქსელური მოწყობილობების უმეტესობისთვის. გარდა ამისა, 7 ბიტი გამოიყოფა ქსელის ფენის პროტოკოლის იდენტიფიცირებისთვის, რაც საშუალებას აძლევს მას მხარი დაუჭიროს 128 სხვადასხვა პროტოკოლს. Ethernet SNAP ჩარჩო, რომელიც წარმოადგენს Ethernet 802.2-ის შემდგომ განვითარებას, შეიცავს შემდეგ დამატებით ველებს (ნახ. 1.6):

ველი "ორგანიზაციის კოდი"აქვს სამი ბაიტის სიგრძე და მიუთითებს ორგანიზაციის (კომპანიის) კოდზე, რომელმაც მიანიჭა "პროტოკოლის ID" ველის მნიშვნელობები. თუ ველის მნიშვნელობა არის 000000 (რაც თითქმის ყოველთვის ასეა, გარდა AppleTalk ქსელებისა), მაშინ Protocol Identifier ველი შეიცავს მნიშვნელობას, რომელიც ჩვეულებრივ განთავსდება ველში სიგრძე/ტიპი, ანუ ზედა დონის იდენტიფიკატორი. ოქმი.

პროტოკოლის ID ველიარის ორი ბაიტის სიგრძე და განსაზღვრავს ზედა ფენის პროტოკოლს, რომელიც ჩასმულია ჩარჩოს მონაცემთა ველში. IPX პროტოკოლის გამოყენებისას ეს ველი შეიცავს 8137 მნიშვნელობას.

ლოკალური და ფართო ქსელების უმეტესობას აქვს ჩარჩოს ზომის მაქსიმალური ლიმიტი. ამ რაოდენობას ე.წ მაქსიმალური გადაცემის ერთეული(MTU-მაქსიმალური გადაცემის ერთეული ).

ეს ორი ველი ერთად ქმნის დამატებით ხუთბაიტიან პროტოკოლის საიდენტიფიკაციო ველს. ეს გაკეთდა მხარდაჭერილი პროტოკოლების რაოდენობის გასაზრდელად.

ნახ.3.2 Ethernet SNAP ჩარჩოს ფორმატი

უნდა აღინიშნოს, რომ IPX ქსელის პროტოკოლს შეუძლია გამოიყენოს ზემოთ განხილული ოთხი ტიპის ჩარჩოებიდან რომელიმე, რაც არ შეიძლება ითქვას სხვა ქსელის პროტოკოლებზე. ცხრილი 3.1. მოცემულია პროტოკოლები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამა თუ იმ ტიპის ჩარჩოსთან.

ცხრილი 3.1.

Ethernet ჩარჩოების თავსებადობა ზედა ფენის პროტოკოლებთან

Ethernet ტექნოლოგიის შემდგომი განვითარება

ამჟამად, ყველაზე გავრცელებული ქსელური ტექნოლოგია არის Ethernet. IDC-ის მონაცემებით, 1997 წელს ყველა ქსელის 80%-ზე მეტი აშენდა Ethernet-ზე. ყველა პოპულარული ოპერაციული სისტემა და პროტოკოლის დასტა (TCP/IP, IPX, DECNet და ა.შ.) მხარს უჭერს Ethernet-ს. ქსელის სამყაროში Ethernet-ის დომინირების მიზეზებია მაღალი საიმედოობა, მართვის ინსტრუმენტების ხელმისაწვდომობა, მასშტაბურობა, მოქნილობა, დაბალი ღირებულება და განხორციელების სიმარტივე.

Ethernet ტექნოლოგია საკმაოდ სწრაფად განვითარდა მისი დაარსების დღიდან. მაგიდაზე სურათი 3.2 გვიჩვენებს ევოლუციური განვითარების მასშტაბებს, წარმოდგენილი nBASE-X ფორმატში ( ნარის ინფორმაციის გადაცემის ნომინალური სიჩქარე მბიტ/წმ-ში, ხოლო X არის გადაცემის საშუალება). მაგიდაზე 3.3 ასევე აჩვენებს კაბელის მაქსიმალურ დასაშვებ სიგრძეს.

ცხრილი 3.3.4.

ტექნოლოგიები და შესაბამისი გადაცემის სიჩქარე

ტიპი	გადაცემის სიჩქარე	სიგრძე
10BASE-5	10 მბიტი/წმ, სქელი კოაქსიალური	500 მ
10BASE-2	10 მბიტ/წმ, თხელი კოაქსიალური	185 მ
10BASE-T	10 მბიტ/წმ, დაუფარავი გრეხილი წყვილი	100 მ
10BASE-FL	10 მბიტ/წმ, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი	2კმ
100BASE-TX	100 Mbps, დაუფარავი გრეხილი წყვილი (2 წყვილი)	100 მ
100BASE-T4	100 Mbps, დაუფარავი გრეხილი წყვილი (4 წყვილი)	100 მ
100BASE-FX	100 Mbps, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელი	412 მ/2 კმ
1000BASE-SX*		260 მ
1000BASE-SX		500 მ
1000BASE-LX	1000 Mbps (1 Gbps), მრავალმოდური ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელი (62.5/125 μm)	400 მ
1000BASE-LX	1000 Mbps (1 Gbps), მრავალმოდური ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელი (50/125 μm)	550 მ
1000BASE-LX	1000 Mbps (1 Gbps), ერთრეჟიმიანი ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელი (9/126 μm)	5000 მ
1000BASE-CX	1000 Mbps, დაცული დაბალანსებული სპილენძის კაბელი	25მ

საკაბელო მანძილი 1 გბიტი/წმ სიჩქარისთვის ეფუძნება მიმდინარე IEEE 802.3z სტანდარტს, რომელიც ამჟამად დამტკიცებულია.

Ethernet ტექნოლოგია თავდაპირველად შეზღუდული იყო იმით, რომ ბევრი მომხმარებელი კონკურენციას უწევდა ერთი 10 Mbps სიჩქარეს. თუმცა დროთა განმავლობაში აღმოჩნდა საინტერესო გადაწყვეტილებები, რომლებიც ნაწილობრივ ამსუბუქებს ამ პრობლემას. ისინი დაფუძნებულია გადამრთველების გამოყენებაზე, რომლებსაც, განსხვავებით ტრადიციული ხიდებისგან, აქვთ პორტების დიდი რაოდენობა და უზრუნველყოფენ კადრების გადაცემას რამდენიმე პორტს შორის ერთდროულად. ეს საშუალებას აძლევს გადამრთველებს ეფექტურად გამოიყენონ ქსელებისთვის, რომლებშიც სეგმენტებს შორის ტრაფიკი პრაქტიკულად არ განსხვავდებოდა თავად სეგმენტებში მოძრავი ტრაფიკისგან. გადამრთველების გამოჩენის შემდეგ, Ethernet ტექნოლოგია აღარ ჩანდა სრულიად უპერსპექტივო, რადგან შესაძლებელი გახდა Ethernet მოწყობილობების დაბალი ღირებულების შერწყმა გადამრთველებზე აგებული ქსელების მაღალ შესრულებასთან. ჩართული Ethernet ტექნოლოგიის გამოყენებით, თითოეული მოწყობილობა იღებს სპეციალურ არხს მასსა და გადამრთველ პორტს შორის. გადართვის ტექნოლოგიამ ძალიან სწრაფად მოიპოვა ფესვები ქსელებში. ლოკალური ქსელის სხვადასხვა სეგმენტებს შორის (სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გადართვის პორტებს შორის) მონაცემთა გადაცემის სიჩქარით გადაცემის საშუალებით, გადართვა საშუალებას გაძლევთ შექმნათ დიდი ქსელები ეფექტური მართვის სისტემით. გარდა ამისა, ეს ტექნოლოგია გახდა იმპულსი ვირტუალური ლოკალური ქსელების (VLAN) კონცეფციის შესაქმნელად.

თუმცა, არ გაქრა ქსელის ხერხემლის ორგანიზების აუცილებლობა, რომელთანაც დაკავშირებულია ცალკეული კონცენტრატორები. თუ ბევრი ქსელის სეგმენტი მუშაობს 10 მბიტ/წმ სიჩქარით, მაშინ ხერხემალი უნდა ჰქონდეს გაცილებით მაღალი სიჩქარე.

1990-იანი წლების დასაწყისში, არასაკმარისი Ethernet გამტარუნარიანობა იგრძნობა. კომპიუტერებისთვის Intel 80286 ან 80386 პროცესორებზე ISA (8 MB/s) ან EISA (32 MB/s) ავტობუსებით, Ethernet სეგმენტის გამტარუნარიანობა შეადგენდა მეხსიერების დისკის არხის 1/8 ან 1/32-ს და კარგად ეთანხმებოდა თანაფარდობა კომპიუტერში მოცირკულირე ლოკალური და გარე მონაცემების მოცულობას შორის. ახლა, ძლიერი კლიენტური სადგურებისთვის Pentium ან Pentium Pro პროცესორებით და PCI ავტობუსით (133 მბ/წმ), ეს წილი დაეცა 1/133-მდე, რაც აშკარად არ არის საკმარისი. ამიტომ, ბევრი 10 Mbps Ethernet სეგმენტი გადატვირთული გახდა, სერვერის რეაგირების დრო და შეჯახების სიჩქარე ასეთ სეგმენტებზე მნიშვნელოვნად გაიზარდა, რაც კიდევ უფრო ამცირებს რეალურ გამტარუნარიანობას. ამ მოთხოვნების საპასუხოდ შემუშავდა Fast Ethernet ტექნოლოგია, რომელიც არის Ethernet-ის 100-მბიტიანი ვერსია.

უნდა აღინიშნოს, რომ სიჩქარის 10-ჯერ გაზრდა იწვევს კვანძებს შორის მაქსიმალური მანძილის შემცირებას. თავდაპირველად შემოთავაზებული იქნა ხერხემლის აგების პრობლემის მარტივი გადაწყვეტა - რამდენიმე Ethernet-ის ჩამრთველი ერთმანეთთან იყო დაკავშირებული გრეხილი წყვილის ან ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის საშუალებით - ე.წ. მაგრამ პრობლემა წარმოიშვა, როდესაც საჭირო გახდა შორ მანძილზე მდებარე კონცენტრატორების დაკავშირება. ეს მოგვარდა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო არხის გამოყოფილი, შეჯახების გარეშე ორგანიზებით. ამ შემთხვევაში, გადამრთველებს შეეძლოთ პირდაპირ კომუნიკაცია 2 კმ-მდე მანძილზე. როგორც ხედავთ, Fast Ethernet ტექნოლოგიამ უზრუნველყო საკმაოდ ყოვლისმომცველი გადაწყვეტა ქსელების მშენებლობისთვის ერთი ან მეტი შენობის მასშტაბით. 1995 წელს Fast Ethernet ტექნოლოგიის სტანდარტის დამტკიცება მნიშვნელოვანი მოვლენა იყო ქსელური აღჭურვილობის მწარმოებლისთვის, რადგან მან შემოიტანა მონაცემთა გადაცემის მოქნილი, სწრაფი და მასშტაბური ტექნოლოგია.

გადართვის და Fast Ethernet ტექნოლოგიების განვითარებამდე, ქსელის სპეციალისტებს შორის გაბატონებული შეხედულება იყო, რომ ATM და FDDI ტექნოლოგიები იქნებოდა ოპტიმალური გადაწყვეტა ქსელის ხერხემლის ორგანიზებისთვის. თუმცა, დღესდღეობით Fast Ethernet ტექნოლოგია ხშირად კონკურენციას უწევს აღნიშნულ ტექნოლოგიებს ამ სფეროში. გარდა ამისა, აქტიურად ვითარდება და დანერგილია Gigabit Ethernet ტექნოლოგია.

სწრაფი Ethernet

Fast Ethernet ტექნოლოგიის იდეა დაიბადა 1992 წელს. მომდევნო აგვისტოში, მწარმოებელთა ჯგუფი გაერთიანდა ორგანიზაციაში, სახელწოდებით Fast Ethernet Alliance (FEA). ამ ალიანსის მიზანი იყო Fast Ethernet სტანდარტის მიღება IEEE-ს მიერ. 1995 წლის ივნისში სტანდარტიზაციის ყველა პროცედურა წარმატებით დასრულდა და Fast Ethernet ტექნოლოგია სტანდარტიზებული იქნა 802.3i დოკუმენტში.

სტანდარტის განხილვისას დიდი დრო დაიხარჯა CSMA/CD წვდომის მეთოდის შენარჩუნებაზე. ყველა შემოთავაზებული გამოსავალი ეფუძნებოდა ამ მეთოდს, რაც საკმაოდ ბუნებრივია, რადგან ის საშუალებას გვაძლევს შევინარჩუნოთ უწყვეტობა l0Base-T და l00Base-T ქსელებთან. CSMA/CD განსაზღვრავს მონაცემთა გადაცემის გზას ქსელში ერთი კვანძიდან მეორეზე საკაბელო სისტემის მეშვეობით. OSI მოდელში CSMA/CD პროტოკოლი არის მედია წვდომის კონტროლის (MAC) ფენის ნაწილი. ეს ფენა განსაზღვრავს ფორმატს, რომლითაც ინფორმაცია გადაიცემა ქსელში და როგორ შეუძლია ქსელურ მოწყობილობას ქსელში წვდომა მონაცემთა გადასაცემად. HP და AT&T შემოგვთავაზეს CSMA/CD-ისგან სრულიად განსხვავებული წვდომის მეთოდი, რომელსაც ეწოდა მოთხოვნის პრიორიტეტი. თუმცა, მას მხარს უჭერდა ონლაინ მწარმოებლების გაცილებით მცირე რაოდენობა. ახალი IEEE 802.12 კომიტეტი მოეწყო მის სტანდარტიზაციისთვის.

Fast Ethernet სტანდარტი განსაზღვრავს სამ მოდიფიკაციას სხვადასხვა ტიპის კაბელებთან მუშაობისთვის: 100BaseTX, 100BaseT4 და 100BaseFX. მოდიფიკაციები 100BaseTX და 100BaseT4 განკუთვნილია გრეხილი წყვილი კაბელისთვის, ხოლო 100BaseFX განკუთვნილია ოპტიკური კაბელისთვის.

100BaseTX სტანდარტი მოითხოვს ორ წყვილ დაუცველ ან დაცულ გრეხილ წყვილ კაბელს. ერთი წყვილი გამოიყენება გადაცემისთვის, მეორე კი მიღებისთვის. არსებობს ორი ძირითადი საკაბელო სტანდარტი, რომელიც აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნებს: კატეგორია 5 UTP და IBM Type 1 Shielded Twisted Pair.

100BaseT4 სტანდარტს აქვს ნაკლებად შემზღუდავი საკაბელო მოთხოვნები, რადგან ის იყენებს რვაგამტარი კაბელის ოთხივე წყვილს: ერთი წყვილი გადაცემისთვის, ერთი მიღებისთვის და დანარჩენი ორი წყვილი გადაცემისთვის და მიღებისთვის. შედეგად, 100BaseT4 სტანდარტში მონაცემების მიღებაც და გადაცემაც შეიძლება განხორციელდეს სამ წყვილზე. 100BaseT4 ქსელების განსახორციელებლად, შესაფერისია კაბელები 3-5 კატეგორიის დაუფარავი გრეხილი წყვილი კაბელებით და დაცულ 1 ტიპის.

Fast Ethernet ტექნოლოგია ასევე მოიცავს სტანდარტს ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელთან მუშაობისთვის. ეს სტანდარტი (100BaseFX) ძირითადად მიზნად ისახავს ქსელის ხერხემალში გამოყენებას ან დისტანციურ ობიექტებს შორის კომუნიკაციის ორგანიზებას.

Fast Ethernet და Ethernet ტექნოლოგიების უწყვეტობა აადვილებს გამოყენების რეკომენდაციების შემუშავებას: Fast Ethernet-ის გამოყენება მიზანშეწონილია იმ ორგანიზაციებში, რომლებიც ფართოდ იყენებდნენ კლასიკურ Ethernet-ს, მაგრამ დღეს გრძნობენ სიჩქარის გაზრდის აუცილებლობას. ამავდროულად, შენარჩუნებულია მთელი დაგროვილი გამოცდილება Ethernet-თან და ნაწილობრივ ქსელის ინფრასტრუქტურასთან.

მიუხედავად იმისა, რომ Fast Ethernet არის Ethernet სტანდარტის ევოლუცია, 100BaseT-ზე გადასვლა მოითხოვს გარკვეულ ცვლილებებს ქსელის ტოპოლოგიაში. სწრაფი Ethernet ქსელის დიამეტრის თეორიული ზღვარი არის 250 მ.

კლასიკური Ethernet-ისთვის, ქსელის მოსმენის დრო განისაზღვრება მაქსიმალური მანძილით, რომელსაც შეუძლია 512-ბიტიანი ჩარჩოს გავლა ქსელში იმ დროში, რაც უდრის სამუშაო სადგურზე ამ ფრეიმის დამუშავების დროს. Ethernet ქსელისთვის ეს მანძილი არის 2500 მ სწრაფ Ethernet ქსელში, ეს იგივე 512-ბიტიანი ჩარჩო გაივლის მხოლოდ 250 მ იმ დროს, რაც საჭიროა სამუშაო სადგურის მიერ მისი დამუშავებისთვის გადამცემი სადგური, მაშინ ჩარჩო შეიძლება კონფლიქტში მოვიდეს ხაზის სხვა ჩარჩოსთან და გადამცემი სადგური, რომელმაც დაასრულა გადაცემა, უკვე დააგვიანა ამ კონფლიქტზე რეაგირება. აქედან გამომდინარე, 100BaseT ქსელის მაქსიმალური დიამეტრი არის 250 მ.

დასაშვები მანძილის გასაზრდელად აუცილებელია ორი გამეორების გამოყენება ყველა კვანძის დასაკავშირებლად. Fast Ethernet სტანდარტის შესაბამისად, მანძილი ჰაბსა და სამუშაო სადგურს შორის არ უნდა აღემატებოდეს 100 მ-ს Fast Ethernet-ის ინსტალაციისთვის, დაგჭირდებათ ქსელის გადამყვანები სამუშაო სადგურებისა და სერვერებისთვის, 100BaseT ჰაბები და, შესაძლოა, 100BaseT გადამრთველები. იმ დროისთვის, როდესაც Fast Ethernet სტანდარტი გამოჩნდა შენობების მასშტაბის ლოკალური ქსელების მშენებლობაში, განვითარდა შემდეგი მიდგომა - დიდი ქსელის ხერხემალი აშენდა FDDI ტექნოლოგიაზე (მაღალსიჩქარიანი და ხარვეზებისადმი ტოლერანტული, მაგრამ ძალიან ძვირი) და სამუშაო ჯგუფებისა და განყოფილებების ქსელებმა გამოიყენეს Ethernet ან Token Ring.

Fast Ethernet-ის გამოყენების ძირითადი სფერო დღეს არის სამუშაო ჯგუფი და უწყებრივი ქსელები. მიზანშეწონილია სწრაფ Ethernet-ზე გადასვლა თანდათანობით, Ethernet-ის დატოვება იქ, სადაც ის კარგად ასრულებს თავის საქმეს. ერთი აშკარა შემთხვევა, როდესაც Ethernet არ უნდა შეიცვალოს Fast Ethernet-ით, არის ძველი ISA-ავტობუსის პერსონალური კომპიუტერების ქსელთან დაკავშირებისას.