فريم ، واحد داده در لايه دوم مدل مرجع OSI است . در واقع ، فريم يك ساختمان داده خاص مشتمل بر چندين فيلد است كه هر يك از آنان به منظور انجام وظايف تعريف شده ، تعداد مشخصي بايت را به خدمت خواهند گرفت . در ادامه به بررسي ساختمان داده فوق ، خواهيم پرداخت .
ساختار فريم اترنت
• ساختار فريم در لايه Data Link ، تقريبا" براي تمامي سرعت هاي اترنت ( از ده تا ده هزار مگابيت در ثانيه ) يكسان مي باشد . اين وضعيت در لايه فيزيكي وجود نداشته و هر يك از نسخه هاي اترنت داراي يك مجموعه قوانين جداگانه و مختص به خود مي باشند .
مقدمه
مقدمه
7
| محاسبه FCS |
FCS
4
|
شروع
1 | مقصد
6 | مبداء
6 | طول / نوع
2 | Data| Pad
46 تا 1500 |
- مقدمه ( 56 بيت معادل هفت octet)
- شروع فريم ( 8 بيت معادل يك octet)
- آدرس MACمقصد ( 48 بيت معادل شش octet)
- آدرس MACمبداء ( 48 بيت معادل شش octet)
- طول / نوع ( 16 بيت معادل دو octet)
در صورتي كه مقدار موجود در اين فيلد كمتر از 0600(مبناي شانزده ) باشد ، مقدار طول و در غير اينصورت نوع پروتكل مشخص مي گردد . - داده ( بين 368 تا 12000 بيت، معادل چهل و شش تا يكهزار و پانصد octet)
در صورتي كه مقدار موجود در اين فيلد كمتر از چهل و هشت octetباشد ، مي بايست يك Padبه انتها اضافه گردد . - FCS( سي و دو بيت معادل چهار octet)
|
• در نسخه اترنت كه توسط DIX پياده سازي شده بود ( قبل از ارائه نسخه IEEE 802.3 ) ، مقدمه و شروع فريم در يك فيلد تركيب مي شدند . فيلد "طول / نوع " در نسخه هاي اوليه IEEE به عنوان "طول" و صرفا" در نسخه DIX به عنوان "نوع" در نظر گرفته شده بود .
مقدمه
مقدمه
7
| محاسبه FCS |
FCS
4
|
شروع
1 | مقصد
6 | مبداء
6 | طول / نوع
2 | Data| Pad
46 تا 1500 |
- مقدمه ( 56 بيت معادل هفت octet)
- شروع فريم ( 8 بيت معادل يك octet)
- آدرس MACمقصد ( 48 بيت معادل شش octet)
- آدرس MACمبداء ( 48 بيت معادل شش octet)
- طول / نوع ( 16 بيت معادل دو octet)
در صورتي كه مقدار موجود در اين فيلد كمتر از 0600(مبناي شانزده ) باشد ، مقدار طول و در غير اينصورت نوع پروتكل مشخص مي گردد . - داده ( بين 368 تا 12000 بيت، معادل چهل و شش تا يكهزار و پانصد octet)
در صورتي كه مقدار موجود در اين فيلد كمتر از چهل و هشت octetباشد ، مي بايست يك Padبه انتها اضافه گردد . - FCS( سي و دو بيت معادل چهار octet)
|
• در اترنت II ، فيلد "نوع" ، در تعريف فريم 3 . 802 مورد توجه قرار گرفت . گره دريافت كننده با بررسي مقدار فيلد " طول / نوع " ، مي بايست نوع پروتكل استفاده شده در لايه بالاتر موجود در فريم را تعيين نمايد ( مثلا" 0x0800 ، پروتكل IPV4 و 0X806 پروتكل ARP ) .
در صورتي كه مقدار موجود در اين فيلد معادل 0X600 ( مبناي شانزده ) و يا بزرگتر از آن باشد ، فريم بر اساس سيستم كدينگ اترنت دو تفسير مي گردد .
فيلدهاي فريم اترنت
برخي فيلدهاي ضروري در فريم هاي استاندارد 3 . 802 عبارتند از :
IEEE802.3 |
مقدمه | شروع | مقصد | مبداء | طول / نوع | Data| Pad |
FCS
|
7 | 1 | 6 | 6 | 2 | 46 تا 1500 | 4 |
Ethernet |
مقدمه | مقصد | مبداء | طول / نوع | Data| Pad |
FCS
|
8 | 6 | 6 | 2 | 46 تا 1500 | 4 |
• مقدمه ( Preamble ) ، يك الگوي متناوب مشتمل بر مجموعه اي از صفر و يك است كه از آن براي همزماني در سرعت هاي ده مگابيت در ثانيه و يا سرعت هاي پائين تر استفاده مي شود . با توجه به اين كه نسخه هاي سريع تر اترنت همزمان مي باشند به اطلاعات فوق نياز نبوده و صرفا" جهت سازگاري با نسخه هاي قبلي استفاده مي گردد.
PreambleFileld |
10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 |
• شروع فريم يا SFD ( برگرفته از Start Frame Delimiter ) از هشت بيت تشكيل شده است و مسئوليت آن مشخص كردن انتهاي اطلاعات مربوط به زمانبندي است الگوي فوق به صورت 10101011 مي باشد .
• آدرس مقصد ، شامل آدرس MAC مقصد است . آدرس مقصد مي تواند به صورت تكي ( Unicast ) ، گروهي ( Multicast ) و يا براي تمامي گره ها ( broadcast ) باشد .
• آدرس مبداء ، شامل آدرس MAC مبداء است . آدرس مبداء همواره به صورت تكي (Unicast ) بوده و آدرس گره ارسال كننده اطلاعات را مشخص مي نمايد .
• طول / نوع براي دو هدف متفاوت استفاده مي گردد . در صورتي كه مقدار اين فيلد كمتر از 1536 ( مبناي ده ) و يا 0x600 ( مبناي شانزده ) باشد ، طول را مشخص مي نمايد . از فيلد فوق به عنوان "طول" زماني استفاده مي گردد كه مسئوليت مشخص كردن پروتكل استفاده شده بر عهده لايه LLC باشد . مقدار موجود در اين فيلد به عنوان "طول" ، تعداد بايت هاي داده را مشخص مي نمايد .
در صورتي كه مقدار اين فيلد به عنوان "نوع" در نظر گرفته شود ، پروتكل لايه بالاتر كه پس از تكميل پردازش اترنت داده را دريافت مي نمايد ، مشخص مي گردد .
• داده و Pad ، هر طولي را مي تواند داشته باشد مشروط به اين كه از حداكثر اندازه فريم تجاوز ننمايد . حداكثر اطلاعاتي را كه مي توان در هر مرتبه ارسال نمود، يكهزار و پانصد octet مي‌باشد. در صورتي كه داده موجود در فيلد "داده " به حداقل مقدار لازم ( چهل و شش octet ) نرسيده باشد ، مي بايست از Pad استفاده گردد .
• FCS از چهار octet تشكيل و شامل مقدار CRC است كه توسط دستگاه فرستنده محاسبه و توسط دريافت كننده به منظور تشخيص بروز خطاء در زمان ارسال اطلاعات ، مجددا" محاسبه مي گردد . با توجه به اين كه خرابي صرفا" يك بيت از ابتداي فيلد "آدرس مقصد " تا انتهاي فيلد "FCS" باعث محاسبه Checksum متفاوتي خواهد شد ، تشخيص اين موضوع كه اشكال مربوط به فيلد FCS و يا ساير فيلدهاي شركت كننده در محاسبه CRC است را غير ممكن مي نمايد .
در بخش سوم به بررسي عملكرد اترنت خواهيم پرداخت .