Глава 7 – Коммутация в сетях Ethernet.
7.0 Введение.
7.0.1 Почему я должен выполнить этот модуль?
Добро пожаловать в тему Коммутация в сетях Ethernet
Если вы планируете стать администратором сети или архитектором сети, вам обязательно нужно знать о коммутации Ethernet и о протоколе Ethernet. Двумя наиболее известными технологиями локальной сети, использующимися сегодня, являются Ethernet и WLAN. Ethernet поддерживает пропускную способность до 100 Гбит/с, что объясняет его популярность. Этот модуль содержит лабораторную работу с использованием Wireshark, в которой вы можете посмотреть кадры Ethernet, и другую лабораторную работу, где вы просматриваете MAC-адреса сетевых устройств. Также есть несколько обучающих видеороликов, которые помогут вам лучше понять Ethernet. К тому времени, когда вы закончите этот модуль, вы также можете создать коммутрируемую сеть, использующую Ethernet!
7.0.2 Что я буду изучать в этом модуле?
Задачи модуля: Коммутация в сетях Ethernet
Задачи модуля: Объяснить, как работает Ethernet в коммутируемой сети.
Заголовок темы |
Цель темы |
Кадр Ethernet |
Объяснить, как связаны подуровни Ethernet и поля кадра. |
MAC-адрес Ethernet |
Описать MAC-адрес Ethernet. |
Таблица MAC-адресов |
Объяснить, как коммутатор создает таблицу MAC-адресов и пересылает кадры. |
Скорость и способы пересылки на коммутаторах |
Описать способы пересылки кадров коммутатором и доступные настройки портов на коммутаторах уровня 2. |
7.1 Кадры Ethernet
7.1.1 Инкапсуляция Ethernet
Этот модуль начинается с обсуждения технологии Ethernet, включая объяснение подслоя MAC и полей кадра Ethernet.
Ethernet является одной из двух технологий локальной сети, используемых сегодня, а другой — беспроводные локальные сети (WLAN). Ethernet использует проводную связь, включая витую пару, волоконно-оптические каналы и коаксиальные кабели.
Ethernet функционирует на канальном и физическом уровнях. Это семейство сетевых технологий, которые регламентируются стандартами IEEE 802.2 и 802.3. Технология Ethernet поддерживает передачу данных на следующих скоростях.
10 Мбит/с
100 Мбит/с
1000 Мбит/с (1 Гбит/с)
10 000 Мбит/с (10 Гбит/с)
40 000 Мбит/с (40 Гбит/с)
100000 Мбит/с (100 Гбит/с)
Как показано на рисунке, стандарты Ethernet регламентируют как протоколы уровня 2, так и технологии уровня 1.
Ethernet и модель OSI
Ethernet определяется протоколами канального и физического уровня.
7.1.2 Подуровни канального уровня
Протоколы IEEE 802 LAN/MAN, включая Ethernet, используют следующие два отдельных канальных подуровня для работы. Это управление логическими связями (LLC) и управление доступом к среде (MAC), как показано на рисунке.
Напомним, что LLC и MAC имеют следующие роли в уровне канала передачи данных:
Управление логическим соединением (Logical Link Control, LLC) - Этот подуровень IEEE 802.2 взаимодействует между сетевым программным обеспечением на верхних уровнях и аппаратным обеспечением устройства на нижних уровнях. Он помещает в кадр информацию, указывающую, какой протокол сетевого уровня используется для данного кадра. Данная информация позволяет различным протоколам 3-го уровня, таким как IPv4 и IPv6, использовать один и тот же сетевой интерфейс и одну и утже среду передачи данных.
Подуровень MAC - этот подуровень (например, IEEE 802.3, 802.11 или 802.15) реализован в аппаратном обеспечении и отвечает за инкапсуляцию данных и контроль доступа к среде передачи данных. Он обеспечивает адресацию уровня передачи данных и интегрирован с различными технологиями физического уровня.
