ethernet werking
De eerste ethernet netwerken werden gebouwd met coax-kabel. Zo'n netwerk heeft een bus-topologie: Iedereen is aangesloten op dezelfde bus, in dit geval de coax-kabel.
In praktijk ging het over
- "dikke coax" RG-8/U in ethernet 10base5, ook thick-net genaamd (1980),
- of "gewone coax" RG58/u in ethernet 10base2, thin-net genaamd (1985).
Deze netwerken zijn ondertussen vervangen door "switched networks" met een ster- of tree-topologie. Omdat ethernet echter compatibel moet blijven met thick- en thin-net wordt er nog steeds gebruik gemaakt van het 40 jaar oude protocol CSMA-CD, waarvan de principes best uitgelegd worden met bovenstaande bus-topologie in het achterhoofd.
CSMA-CD staat voor
- CS: Carrier sense (luisteren en wachten tot de bus niet in gebruik is (idle) )
- MA: Multiple Access (toegang door verschillende hosts, om beurt, op het medium)
- CD: Collision detection (twee hosts zetten gelijktijdig hun frame op het medium. ze detecteren dit al heel snel waarna een een back-off algorithme één van de twee voorang geeft)
- luisteren: CARRIER SENSE
In faze 0 zoekt de verzender, FRED, eerst het MAC-address van de bestemmeling, MARIE, op in zijn ARP-table. We gaan ervan uit, dat dit adres beschikbaar is.
(de ARP-table kan je op scherm brengen met het commandoc:\> arp -a)
Vervolgens wordt de payload van de hogere (netwerk-)laag voorzien van de juiste frame-elementen en klaargezet.
FRED luistert nu naar verkeer op het medium (de kabel).
Bij radiostilte kan het frame verstuurd worden.
- toegang: MULTIPLE ACCESS
In faze 1 tot 4 zien we hoe het frame van FRED de kabel opgaat. Dit gaat tegen 200000km/s in koperdraad. Het frame raast in alle ricthtingen vooruit als een golf-front.
- ontvangst door iedereen
faze 5 en volgende: door de bus-topologie komt het frame van FRED bij iedereen terecht. Het eerste veld van het frame is het destination address, in het voorbeeld van MARIE. Elke participant op het netwerk controlleert of het destination address niet het zijne/hare is. Indien dit niet het geval is wordt het packet gewoon gedropt (niet verwerkt).
- 2 terminators
faze 6 en volgende: Signalen met hoge frequentie hebben de neiging terug naar binnen te reflecteren bij het uiteinde van een kabel. Ze mengen zich dan met het nuttige frame en alles wordt onleesbaar. Om deze reflectie te vermijden worden twee terminators gekoppeld op de uiteinden van de COAX.
- ontvangst door iedereen, ook de bestemmeling
In faze 7 tot 11 komt het frame terecht bij de juiste bestemmeling. Naar herkenning van eigen MAC-address wordt het frame gebufferd (ingeladen in een gehugenplaats tot het volledig is).
- verwerking van het frame
In faze 12 is het frame volledig bij MARIE binnengekomen. Nu wordt eerst nog de CRC op het einde van het frame herberekend en vergeleken. Indien er fouten zouden zijn opgetreden tijden de verzending komt dit nu aan het licht door een niet gelijke checksum.
In ons voorbeeld is dit niet het geval.
Het frame wordt vervolgens onderzocht op TYPE-field, om te kijken welk hogere-laag protocol de verwerking moet overnemen.
In het geval van0800xworden de header en trailer van het frame verwijderd, en de payload doorgesluisd naar de netwerklaag: IPv4.