LEZIONE FONDAMENTI DI ETHERNET
Nella lezione sulla ETHERNET abbiamo indicato una breve storia su come
nasce la tecnologia ETHERNET che dal punto di vista logico, in tutte
le sue forme, si basa su topologia logica a BUS. Inizialmente basata
su topologia fisica a BUS utilizzava cavi COAXIALI 10BASE2 (185m) e
10base5(500m), successivamente con l'avvento degli HUB la topologia
fisica si è modifica in topologia a stella STELLA e i cavi COAXIALI
sono stati sostituiti con i cavi UTP. Queste topologia sono tutte in
ambiente condiviso
cioè tutte gli host possono ricevere le comunicazioni inviate da un
host. In questo tipo di ambiente si verificano collisioni poichè la
modalità di comunicazione è HALF DUPLEX.
La ethernet opera al livello 2 del OSI.
Il primo tipo di ETHERNET fu fatto dal consorzio DIX (digital intel
Xerox), successivamente IEEE lo standardizzò in 802.3 Le due versioni
di ETHERNET sono tra loro compatibili pur presentando una differenza
in un campo. Nella versione DIX c'è un campo Type che indica il
protocollo di livello superiore a cui dovrà essere passato il frame,
nella versione del IEEE questo campo di 2 byte ha un'altro significato
- rappresenta la lunghezza del frame, per indicare il tipo di
protocollo di livello superiore IEEE divide il livello data-link in
due sotto livelli LLC (lOGICAL lINK cONTROL) che si occupa del dialogo
con il livello rete e il livello MAC che si occupa del dialogo con il
livello fisico. La versione della Ethernet del IEEE delaga il dialogo
verso il livello rete al sotto livello LLC (definito anche come 802.2)
il quale realizza tale dialogo usando due tipi di identificatori (sono
due intestazione) SAP (Service Access Point) che individua i campi
Destiantion e Source SAP, rispettivamente il protocollo di livello 3 a
cui è destinato il frame e il protocollo di livello da cui è stato
generato il frame) e SNAP (Subnetwork Access Protocol) che definisce
un campo type sottraendo 2 bit dal campo Data.
Abbiamo poi parlato degli altri campi ed in particolare dei campi MAC
di destinazione e MAC sorgente in cui sono contenuti rispettivamente
il MAC associato al destinatario (NON E' NECESSARIAMENTE IL MAC DEL IP
DI DESTINAZIONE DIPENDE SE IP DI DESTINAZIONE E' SULLA STESSA RETE DEL
MITTENTE O NO), ed il campo
FCS che è il campo che serve al destinatario per capire se il frame è
sano o è corrotto ed è la prima cosa che viene analizzataquando
arriva un frame. Se il frame è corrotto viene scartato senza leggere
altre informazioni.
Abbiamo poi detto che il MAC address è un indirizzo fisico scritto
sulla ROM della scheda di rete lungo 48 bit cioè 12 cifre esadecimali
di cui le prime 6 cifre esadecimali rappresentano OUI (produttore
della scheda di rete) le restanti 6 cifre esadecimaliun seriale
progressivo.
Siamo passati ad elencare i nuovi standard della ETHERNET e cioè
802.3u (FastEthernet) e si ottiene sostituendo nella topologia a
stella HUB con lo switch. La velocità passa a 100Mb il cavo restaUTP
ma la comunicazione raddoppia in efficienza poichè con la FastEthenet
essendo basata su switch consente una comunicazione FULL-DUPLEX. Nella
comunicazioni FULL-DUPLEX non ci sono collisioni in quanto ho due
canali separati per la trasmissione e la ricezione. La rete ETHERNET
si dice microsegmentata se ad ogni
porta dello SWITCH è connesso un solo host.
Le successive evoluzioni sono la 802.3z 802.3ab rispettivamente la
GIGABIT ETHERNET in fibra e in rame.
La ETHERNET usa come algoritmo il CSMA/CA (Carrier sense multiple
access/collision detection) - tradotto Più postazioni possono accedere
al mezzo condiviso e possono aversi delle collisioni. Ogni postazione
nella ETHERNET prima di comunicare controlla che nessuno stia
comunicando lungo il cavo (carrier sense), in tal caso inizia una
comunicazione. Può capitare che contemporaneamente un'altro host
stesse controllando il cavo perchè ha esigenza di comunicare, non
sentendo nulla invia inizia
a comunicare. I due segnali inviati dai due host in qualche punto
entrano in collisione, il segnale che si ottiene è un segnale corrotto
(jam signal segnale marmellata). Questo segnale viaggia lungo il cavo
e man mano che le varie stazioni lo avvertono avviano ciascun un
algoritmo detto di backoff, cioè decidono di noncomunicare per un
tempo X casuale.
Infine ho indicato in modo veloce i vari tipi di errori che possono
presentarsi. La classificazione dell'errore può essere locale (forme
d'onda si sovrappongono e c'è un aumento di
voltaggio), remote che avvengono prima del 64bytes e late avvengono
dopo il 64 bytes. Abbiamo citato il nome dei frame generati a seguito
di collisioni RUNT sono FRAME inferiori ai 64bytes, jabber FRAME che
superano la dimensione massima.
