Ethernet-кадр

Ethernet-кадр в заголовке содержит Ethernet-адрес назначения, Ethernet-адрес источника, поле типа пакета и еще некоторые данные. Важной особенностью Ethernet является то, что каждая сетевая карта имеет свой уникальный номер. Каждому производителю сетевых карт выделен свой диапазон номеров, в пределах которого он может нумеровать свои карты. Этот номер рассчитан на шесть байтов. Ethernet-адрес обычно записывается в виде шести групп шестнадцатиричных цифр по две в каждой (например, 2B:17:9A:23:DF:B7). Первые три байта называются префиксом, и именно они закреплены за производителем. Каждый префикс определяет диапазон из почти 17-ти млн. номеров.

При получении кадра сетевым драйвером считываются Ethernet-адреса источника и места назначения, указанные в заголовке кадра. Кроме того, считывается тип пакета. Работающий сетевой адаптер знает свой Ethernet-адрес. Если адрес назначения совпадает с собственным адресом, драйвер начинает принимать Ethernet-кадр.

Пусть тип кадра говорит о том, что его содержимое является IP-пакетом. Кроме Ethernet-адреса, сетевой адаптер имеет также четырехбайтный IP-адрес, который уникален в пределах всей сети Internet. Этот адрес обозначает точку доступа к сети IP-модуля (для сетевого драйвера). Работающий компьютер всегда знает также и свой IP-адрес.

При отправке IP-пакета необходимо по IP-адресу места назначения определить Ethernet-адрес с тем, чтобы записать это значение в поле адреса назначения Ethernet-кадра. Если все это происходит в пределах локальной сети, то для поиска используется специальная таблица соответствия IP-адресов Ethernet-адресам. Структура этой таблицы описывается протоколом ARP (Address Resolution Protocol).

Упрощенно, ARP-таблица состоит из двух столбцов:

IP-адрес Ethernet-адрес

223.1.2.1 08:00:39:00:2F:C3

223.1.2.3 08:00:5A:21:A7:22

223.1.2.4 08:00:10:99:AC:54

Если меняются IP-адреса, то ARP-таблица должна быть изменена.

Если компьютер соединен с несколькими сетями, т.е. является шлюзом, то в таблицу ARP вносятся строки, которые описывают как одну, так и другую IP-сети. При использовании Ethernet и IP каждый сетевой интерфейс имеет как минимум один адрес Ethernet и один IP-адрес. Если компьютер имеет несколько интерфейсов, то это автоматически означает, что каждому интерфейсу будет назначен свой Ethernet-адрес. IP-адрес назначается для каждого драйвера сетевого интерфейса. Грубо говоря, каждой сетевой карте Ethernet соответствуют один Ethernet-адрес и один IP-адрес. IP-адрес уникален в рамках всей сети Интернет.

Сетевой адаптер контролирует обмен информацией, происходящий в сети, и принимает адресованные ему Ethernet-кадры, а также Ethernet-кадры с адресом "FF:FF:FF:FF:FF:FF" (в 16-ричной системе), который обозначает "всем", и используется при широковещательной передаче. Ethernet реализует метод доступа, называемый методом множественного доступа с контролем несущей и обнаружением столкновений. Этот метод предполагает, что все устройства взаимодействуют в одной среде, в каждый момент времени может передавать только одно устройство, а принимать могут все одновременно. Если два устройства пытаются передавать одновременно, то происходит столкновение передач, и оба устройства после случайного (краткого) периода ожидания пытаются вновь выполнить передачу. Понятно, что чем больше компьютеров подключено в сегменте Ethernet, тем больше столкновений будет зафиксировано и тем медленнее будет работать сеть. Кроме того, если в сети стоит сервер, к которому часто обращаются, то это также снизит общую производительность сети.

Дата добавления: 2014-10-17