Ethernetové sítě jsou prakticky nejrozšířenějším typem sítí. Ethernet protokol je v ISO/OSI síťovém modelu (ten probereme později) na linkové vrstvě, v TCP/IP síťovém modelu (také probereme později) na vrstvě síťového rozhraní.

Vynikající a podrobný článek o Ethernetu je na české Wikipedii zde. Nemá cenu, abych ho opisoval.

Některá slovíčka

  • LAN — Local Area Network — lokální síť https://cs.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Network

  • Ethernetová karta — znalosti hardware se vám mohou hodit

  • RJ-45 — konektor připojení k ethernetové síti (měli jste v hardwaru) Ethernetový kabel - krimpování konektorů Zapojení

  • MAC adresa — hardwarová adresa ethernetové karty ve tvaru 12 hexa číslic třeba takto: f8:b1:56:d3:a6:48. Na Windows ji zjistíte příkazem ipconfig na Linuxu a ostatních Unixech příkazem ifconfig.

  • MTU (max transfer unit) — maximální velikost dat, kterou může ethernet přenést v jednom rámci (bez hlavičky ethernetového rámce)

# ifconfig
enp0s25: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500                               (1)
        inet 192.168.120.197  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.120.255
        inet6 2a0e:5340:4:1:1d1a:3555:624:96c8  prefixlen 64  scopeid 0x0<global>
        inet6 fe80::acf4:e207:24d4:f502  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        inet6 2a0e:5340:4:1:13d4:4fc4:f816:5a2  prefixlen 64  scopeid 0x0<global>
        ether f8:b1:56:d3:a6:48  txqueuelen 1000  (Ethernet)                                (2)
        RX packets 29807860  bytes 36741798702 (36.7 GB)
        RX errors 0  dropped 1176579  overruns 0  frame 0
        TX packets 14034504  bytes 2051006760 (2.0 GB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 20  memory 0xfbf00000-fbf20000
1 MTU ethernetu bývá standardně 1500 bytů. To je maximání velikost dat, která může být přenesena v jednom rámci. Některé síťové karty umí i tzv. Jumbo frames, kdy MTU může být 9000 bytů. To zvyšuje efektivitu přenosu.
2 Na tomto řádku je MAC adresa mojí síťové karty f8:b1:56:d3:a6:48

Ethernetový rámec

Preambule SFD MAC cíle MAC zdroje Typ/délka Data a výplň CRC32 (FCS) Mezera mezi rámci

7x oktet 10101010

1x oktet 10101011

6 oktetů

6 oktetů

2 oktety

46—​1500 oktetů

4 oktety

12 oktetů

64—​1518 oktetů

72—​1526

Popis polí:

  • Preambule – 7 oktetů, střídavě binární 0 a 1; slouží k synchronizaci hodin příjemce

  • SFD – označení začátku rámce (Start of Frame delimiter'), oktet 10101011

  • MAC cíle – MAC adresa cílového síťového rozhraní o délce 48 bitů; adresa může být individuální (unicast), skupinová (multicast) a všeobecná (broadcast) FF:FF:FF:FF:FF:FF

  • MAC zdroje – MAC adresa zdrojového síťového rozhraní

  • Typ/délka

    • pro Ethernet II je to pole určující typ vyššího protokolu

    • pro IEEE 802.3 udává délku pole dat

  • Data – pole dlouhé minimálně 46 a maximálně 1500 oktetů (46—1500 B); minimální délka je nutná pro správnou detekci kolizí v rámci segmentu

  • Výplň – vyplní zbytek datové části rámce, pokud je přepravovaných dat méně než 46 B

  • CRC32 – kontrolní součet (Frame Check Sequence, FCS) 32bitový kontrolní kód, který se počítá ze všech polí s výjimkou preambule a FCS; slouží ke kontrole správnosti dat – příjemce si jej vypočítá z obdrženého rámce a pokud výsledek nesouhlasí s hodnotou pole, rámec zahodí jako vadný

Ethernetové rámce běhají jenom po jedné konkrétní síti (LAN). Dál se nedostanou. Abychom mohli posílat data mezi dvěma a více různými sítěmi, musíme mít směrovač (router) a musíme to dělat pomocí protokolu vyšší vrstvy.

Domácí úkol

Co jsme nestihli na hodině si prostudujete doma. Příští hodinu se budu ptát na některé běžné věci a možná si napíšeme krátký test. Dotazy můžete posílet mailem na jirka@lixis.cz.

Úkol je na příští hodinu, kdo se nebude učit, dostane kuli. Ostatní dostanou známku podle toho, jaké budou mít znalosti. Kdo chyběl na dnešní hodině a bude se vymlouvat, že chyběl, tak dostane kuli také. Každý může studovat počítačové sítě třeba pomocí mobilního telefonu kdekoliv a kdykoliv.