مبانی اترنت ( بخش دوم )

فريم ،‌ واحد داده در لايه دوم مدل مرجع OSI است . در واقع ،‌ فريم يك ساختمان داده خاص مشتمل بر چندين فيلد است كه هر يك از آنان به منظور انجام وظايف تعريف شده ، تعداد مشخصی بايت را به خدمت خواهند گرفت . در ادامه به بررسی ساختمان داده فوق ، خواهيم پرداخت .

ساختار فريم اترنت

• ساختار فريم در لايه Data Link ، تقريبا" برای تمامی سرعت های اترنت ( از ده تا ده هزار مگابيت در ثانيه ) يكسان می‌ باشد . اين وضعيت در لايه فيزيكی وجود نداشته و هر يك از نسخه های اترنت دارای يك مجموعه قوانين جداگانه و مختص به خود می باشند .

مقدمه

مقدمه 7	محاسبه FCS					FCS 4
	شروع  1	مقصد 6	مبداء 6	طول / نوع 2	Data| Pad 46 تا 1500
مقدمه ( 56 بيت معادل هفت octet) شروع فريم ( 8 بيت معادل يك octet) آدرس MACمقصد ( 48 بيت معادل شش octet) آدرس MACمبداء ( 48 بيت معادل شش octet) طول / نوع  ( 16 بيت معادل دو octet) در صورتی كه مقدار موجود در اين فيلد  كمتر از 0600(مبنای شانزده ) باشد ،‌ مقدار طول و  در غير اينصورت نوع پروتكل مشخص می گردد . داده ( بين 368 تا 12000 بيت، معادل چهل و شش تا يكهزار و پانصد octet) در صورتی كه  مقدار موجود در اين فيلد كمتر از چهل و هشت octetباشد ،‌ می بايست يك Padبه انتها اضافه گردد .  FCS( سی و دو  بيت معادل چهار octet)

• در نسخه اترنت كه توسط DIX پياده سازی شده بود ( قبل از ارائه نسخه IEEE 802.3 ) ،‌ مقدمه و شروع فريم در يك فيلد تركيب می شدند . فيلد "طول / نوع " در نسخه های اوليه IEEE به عنوان "طول" و صرفا" در نسخه DIX به عنوان "نوع" در نظر گرفته شده بود .

مقدمه

مقدمه 7	محاسبه FCS					FCS 4
	شروع  1	مقصد 6	مبداء 6	طول / نوع 2	Data| Pad 46 تا 1500
مقدمه ( 56 بيت معادل هفت octet) شروع فريم ( 8 بيت معادل يك octet) آدرس MACمقصد ( 48 بيت معادل شش octet) آدرس MACمبداء ( 48 بيت معادل شش octet) طول / نوع  ( 16 بيت معادل دو octet) در صورتی كه مقدار موجود در اين فيلد  كمتر از 0600(مبنای شانزده ) باشد ،‌ مقدار طول و  در غير اينصورت نوع پروتكل مشخص می گردد . داده ( بين 368 تا 12000 بيت، معادل چهل و شش تا يكهزار و پانصد octet) در صورتی كه  مقدار موجود در اين فيلد كمتر از چهل و هشت octetباشد ،‌ می بايست يك Padبه انتها اضافه گردد .  FCS( سی و دو  بيت معادل چهار octet)

• در اترنت II ، فيلد "نوع" ،‌ در تعريف فريم 3 . 802 مورد توجه قرار گرفت . گره دريافت كننده با بررسی مقدار فيلد " طول / نوع " ، می بايست نوع پروتكل استفاده شده در لايه بالاتر موجود در فريم را تعيين نمايد ( مثلا" 0x0800 ،‌ پروتكل IPV4 و 0X806 پروتكل ARP ) .
در صورتی كه مقدار موجود در اين فيلد معادل 0X600 ( مبنای شانزده ) و يا بزرگتر از آن باشد ، ‌فريم بر اساس سيستم كدينگ اترنت دو تفسير می گردد .

فيلدهای فريم اترنت

برخی فيلدهای ضروری در فريم های استاندارد 3 . 802 عبارتند از :

IEEE802.3
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 ) ، يك الگوی متناوب مشتمل بر مجموعه ای ‌از صفر و يك است كه از آن برای همزمانی در سرعت های ده مگابيت در ثانيه و يا سرعت های پائين تر استفاده می شود . با توجه به اين كه نسخه های سريع تر اترنت همزمان می باشند به اطلاعات فوق نياز نبوده و صرفا" جهت سازگاری با نسخه های قبلی استفاده می گردد.

PreambleFileld

10101010 10101010  10101010  10101010  10101010  10101010  10101010

• شروع فريم يا SFD ( برگرفته از Start Frame Delimiter ) از هشت بيت تشكيل شده است و مسئوليت آن مشخص كردن 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 تكی ( Unicast ) ، گروهی ( Multicast ) و يا برای تمامی گره ها ( broadcast ) باشد .
• آدرس مبداء‌ ، شامل آدرس MAC مبداء است . آدرس مبداء همواره به صورت تكی (Unicast ) بوده و آدرس گره ارسال كننده اطلاعات را مشخص می نمايد .
• طول / نوع برای دو هدف متفاوت استفاده می گردد . در صورتی كه مقدار اين فيلد كمتر از 1536 ( مبنای ده ) و يا 0x600 ( مبنای شانزده ) باشد ، طول را مشخص می نمايد . از فيلد فوق به عنوان "طول" زمانی استفاده می گردد كه مسئوليت مشخص كردن پروتكل استفاده شده بر عهده لايه LLC باشد . مقدار موجود در اين فيلد به عنوان "طول" ، تعداد بايت های داده را مشخص می نمايد .
در صورتی كه مقدار اين فيلد به عنوان "نوع" در نظر گرفته شود ، پروتكل لايه بالاتر كه پس از تكميل پردازش اترنت داده را دريافت می نمايد ، مشخص می گردد .
• داده و Pad ، هر طولی را می تواند داشته باشد مشروط به اين كه از حداكثر اندازه فريم تجاوز ننمايد . حداكثر اطلاعاتی را كه می توان در هر مرتبه ارسال نمود، يكهزار و پانصد octet می‌باشد. در صورتی كه داده موجود در فيلد "داده " به حداقل مقدار لازم ( چهل و شش octet ) نرسيده باشد ،‌ می بايست از Pad استفاده گردد .
• FCS از چهار octet تشكيل و شامل مقدار CRC است كه توسط دستگاه فرستنده محاسبه و توسط دريافت كننده به منظور تشخيص بروز خطاء در زمان ارسال اطلاعات ، ‌مجددا" محاسبه می گردد . با توجه به اين كه خرابی صرفا" يك بيت از ابتدای فيلد "آدرس مقصد " تا انتهای فيلد "FCS" باعث محاسبه Checksum متفاوتی خواهد شد ، تشخيص اين موضوع كه اشكال مربوط به فيلد FCS و يا ساير فيلدهای شركت كننده در محاسبه CRC است را غير ممكن می نمايد .
در بخش سوم به بررسی عملكرد اترنت خواهيم پرداخت .