Ethernet — mahalliy tarmoqlarda qurilmalar orasida frame uzatish uchun ishlatiladigan IEEE 802.3 standartlari oilasi. U OSI modelining asosan fizik va data link qatlamlariga tegishli. Ethernet bir nechta tezlik, kabel va signal kodlash variantlarini qamrab oladi, biroq ularning barchasida frame tuzilishi va 48 bitli MAC manzillash umumiy tamoyil bo‘lib qoladi.
Ethernet frame
Frame uzatishdan oldingi preamble qabul qiluvchi qurilmaga signal bilan sinxronlashishga yordam beradi. Ethernet frame ichida destination MAC, source MAC, EtherType yoki length, payload va Frame Check Sequence maydonlari mavjud. EtherType payload ichidagi yuqori qatlam protokolini bildiradi; IPv4 uchun 0x0800, IPv6 uchun 0x86DD ishlatiladi.
Standart payload odatda 46–1500 bayt. IP paket 1500 baytdan katta bo‘lsa, jumbo frame yoqilmagan oddiy Ethernet tarmog‘ida MTU muammosi paydo bo‘ladi. FCS CRC asosida uzatishdagi bit xatosini aniqlaydi. FCS xato bo‘lsa frame tashlab yuboriladi; Ethernetning o‘zi uni qayta yubormaydi.
MAC manzillar
Unicast MAC bitta interfeysni, multicast guruhni, ff:ff:ff:ff:ff:ff esa broadcastni bildiradi. Switch kelgan framening source MAC manzilini port bilan bog‘lab MAC jadvaliga yozadi. Destination ma’lum bo‘lsa frame kerakli portga, noma’lum bo‘lsa tegishli VLAN portlariga flood qilinadi.
MAC manzil odatda tarmoq adapteriga biriktiriladi, lekin dasturiy ravishda o‘zgartirilishi ham mumkin. Shu sababli MAC manzil kuchli foydalanuvchi autentifikatsiyasi hisoblanmaydi.
Fizik muhit
Twisted-pair Ethernet RJ45ga o‘xshash 8P8C konnektor va mis juftliklardan foydalanadi. 1000BASE-T to‘rtta juftlik orqali 1 Gbit/s uzatadi. Optik Ethernet uzoq masofa va elektromagnit shovqinga chidamlilik kerak bo‘lgan joylarda qo‘llanadi. Standart nomidagi BASE baseband signalni, keyingi qism esa tezlik va fizik variantni bildiradi.
Auto-negotiation ulangan tomonlarga tezlik, duplex va ayrim boshqa imkoniyatlarni kelishish imkonini beradi. Zamonaviy switched Ethernet odatda full-duplex ishlaydi, ya’ni ikki tomon bir vaqtda yuborishi mumkin. Eski shared-medium, half-duplex Ethernetda CSMA/CD to‘qnashuvni aniqlash uchun ishlatilgan.
VLAN va oqim boshqaruvi
IEEE 802.1Q tegi framega VLAN identifikatori va priority ma’lumotini qo‘shadi. Access port odatda bitta VLANning tagsiz framelarini, trunk port esa bir nechta VLANning teglangan framelarini tashiydi. Ethernet switch looplari broadcast storm va MAC jadvali beqarorligiga olib kelishi mumkin; Spanning Tree Protocol ortiqcha yo‘llarning bir qismini bloklaydi.
Power over Ethernet ma’lumot kabeli orqali access point, IP kamera yoki telefonni elektr bilan ta’minlaydi. PoE quvvat beruvchi va qabul qiluvchi qurilmalar imkoniyatni kelishgandan keyin quvvat uzatiladi.
Oqim va ustuvorlik
802.3x PAUSE frame qabul qiluvchi tomon band bo‘lganda linkdagi uzatishni vaqtincha to‘xtatishi mumkin. U butun trafik sinfiga ta’sir qilgani sababli data center tarmoqlarida ehtiyotkor sozlanadi. 802.1p priority qiymati 802.1Q tegida saqlanib, switchga ovoz, boshqaruv yoki oddiy ma’lumot trafikini navbatlarga ajratish imkonini beradi.
Ethernet fizik linkining up holati yuqori qatlam ulanishi to‘liq ishlayotganini anglatmaydi. VLAN mos kelmasligi, STP bloklashi, IP konfiguratsiya yoki routing xatosi bo‘lsa link aktiv ko‘rinsa ham xizmatga yetib bo‘lmaydi.
Bog‘liq tushunchalar
IEEE 802.3, MAC address, Ethernet frame, switch, VLAN, MTU, PoE