Sistemi di elaborazione dell'informazione / Reti

I frame Ethernet

Il compito di una scheda di reteè trasmettere e ricevere dati sulla rete. La trasmissione avviene suddividendo i dati da trasmettere in unità dette frame. La definizione del formato dei frame è chiamata Logical Link Control o LLC. I frame sono formati da un'intestazione, una parte centrale o payload e una coda.

L'intestazione comincia con un preambolo, una sequenza di bit prefissata usata per la sincronizzazione tra mittente e destinatario. Segue poi l'indirizzo a 48 bit (Mac address) della scheda mittente e quello della scheda destinataria. La parte centrale del frame contiene i dati da trasmettere, mentre la coda contiene una somma di controllo ciclica (CRC o Cyclic Redundancy Sum), usata per rilevare eventuali errori di trasmissione.

Quando più schede hanno un frame da trasmettere, occorre evitare che si creino collisioni (e i conseguenti errori) in fase di trasmissione, cioè che più computer trasmettano simultaneamente un frame sullo stesso cavo. Le schede risolvono o evitano i conflitti usando una tecnica detta Medium Access Control o MAC. Le tecniche MAC più diffuse sono Ethernet o CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) a 10 Mbps, standardizzata come IEEE 802.3, e la sua variante Fast Ethernet a 100 Mbps. Ogni stazione che deve trasmettere ascolta sul cavo e trasmette solo se questo è libero. Nonostante questa precauzione, si può ugualmente verificare una collisione a causa del tempo non nullo di propagazione del segnale sul cavo: anche se al momento dell'ascolto il cavo sembra libero, una stazione lontana può aver già iniziato a trasmettere un frame. In caso di collisione, la scheda sospende la trasmissione e trasmette una particolare sequenza di jamming, da 32 a 48 bit) per dar modo a tutte le stazioni di rilevare la collisione. In caso di collisione la stazione ripete il tentativo dopo aver atteso un tempo multiplo del tempo t necessario a trasmettere 512 bit. Ovviamente se la collisione si ripete è necessario seguire di nuovo la stessa procedura. La trasmissione può essere ritentata 16 volte al massimo. Il numero r di tempi t che bisogna attendere prima del tentativo n è scelto casualmente nell’intervallo 0<=r<=2k con k=min(n,10). Per garantire buone prestazioni (collisioni ridotte) su Ethernet in assenza di dispositivi di commutazione non bisogna superare un carico del 30%.






















































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