Чем объясняется что минимальный размер поля данных кадра ethernet выбран равным 46 байт
Поля кадра Преамбула (7 байтов) и Начальный разграничитель кадров (SFD) (1 байт) в Ethernet используются для синхронизации между передающим и принимающим устройствами. Эти первые восемь байтов фрейма используются, чтобы привлечь внимание узлов получения. По существу первые несколько байтов говорят получателям подготовиться принимать новый кадр.
Поле MAC-адрес Назначения
Поле MAC Адрес Назначения (6 байтов) является идентификатором для предполагаемого получателя. Как Вы можете вспомнить, этот адрес используется Уровнем 2, чтобы помочь устройствам в определении, адресуется ли им данный фрейм. Адрес во фрейме сравнивается с MAC-адресом устройства. Если адреса совпадают, устройство принимает фрейм.
Поле MAC-адрес Источника
Поле MAC Адрес Назначения (6 байтов) идентифицирует отправляющий NIC или интерфейс фрейма. Коммутаторы также используют этот адрес, чтобы добавить его к своим таблицам сопоставления. Роль коммутаторов будет обсуждаться позже в этой рубрике.
Поле Длина/Тип
Эти два применения поля были официально объединены в 1997 в стандарте IEEE 802.3x, потому что оба применения были распространены. Поле Тип Ethernet II включается в текущее определение фрейма 802.3. Когда узел принимает кадр, он должен исследовать поле Длина, чтобы определить, какой протокол более высокого уровня в нем присутствует. Если значение двух октетов больше или равно, чем шестнадцатеричное число 0x0600 или десятичное число 1536, то содержимое поля Данные декодируется согласно обозначенному типу протокола. Если значение поля меньше или равно, чем шестнадцатеричное число 0x05DC или десятичное число 1500, поле Длина используется для указания использования формата кадра IEEE 802.3. Таким образом различаются кадры Ethernet II и 802.3.
Поля Данные и Набивка
Поля Данные и Набивка (46 - 1500 байтов) содержат инкапсулированные данные от более высокого уровня, который является типичным PDU Уровня 3, обычно, пакетом IPv4. Все фреймы должны быть по крайней мере 64 байта длиной. Если инкапсулируется пакет меньшего размера, используется Набивка, чтобы увеличить размер кадра до этого минимального размера.
1) Какие три утверждения относительно протокола IP являются верными? (Выберите три варианта.)
IP является протоколом без установления соединения.
Протокол IP не предлагает функции восстановления.
Протокол IP осуществляет негарантированную доставку данных
2) Какие компоненты модели OSI и стека протоколов TCP/IP расходятся сильнее всего?
Канальный уровень
3) Сколько бит содержит IPv4 адрес?
32
4) Каково назначение маршрутизатора?
соединение сетей между собой и выбор наилучшего пути между ними
5) Какие два утверждения о цели модели OSI являются верными? (Выберите два варианта.)
Эталонная модель OSI определяет функции сети, реализуемые на каждом уровне.
Модель OSI облегчает понимание передачи данных по сети.
6) Укажите неправильную характеристику сети с коммутацией пакетов
Трафик реального времени передается без задержек
7) Какое утверждение относительно логических топологий сети является верным?
Логическая топология описывает пути, по которым сигналы передаются из одной точки сети в другую.
8) Какое утверждение относительно физических топологий сети является верным?
Физическая топология определяет способ соединения компьютеров, принтеров, сетевых и прочих устройств.
9) Какое из этих событий произошло позже других:
изобретение Web;
10) Каково назначение коммутатора?
подключение сети к конечным системам и интеллектуальная коммутация данных внутри локальной сети
Ответы на 2 модуль (Тестирование по Разделу 2) по предмету "СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ"
1) Укажите неправильное описание методов кодирования
метод NRZ обладает свойством самосинхронизации
2) Какой принцип лежит в основе методов обнаружения и коррекции ошибок?
избыточность
3) Укажите правильный вариант
Символьное подавление - способ сжатия информации, при котором длинные последовательности из идентичных данных заменяются более короткими.
4) Укажите неправильный вариант ответа
Кодовое расстояние в коде Хемминга dmin = 2
5) Укажите неправильный ответ о преимуществах синхронных каналов передачи данных
Невысокая цена оборудования
6) Во сколько раз увеличится ширина спектра кода NRZ при увеличении тактовой частоты передатчика в 2 раза?
2
7) Какой из вариантов является признаком синхронного канала в отличие от асинхронного
данные передаются блоками. Для синхронизации работы приемника и передатчика в начале блока передаются биты синхронизации
8) Укажите неправильное описание методов скремблирования
B8ZC используется в потоках E1 (2.044 Мбит/с)
9) Укажите неправильный вариант ответа
Текстовые документы, базы данных, принято сжимать с потерей качества
10) Укажите неправильный вариант скорости COM порта в компьютере
2048000
Ответы на 3 модуль (Тестирование по Разделу 3) по предмету "СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ"
1) Каковы два главных преимущества добавления моста к сети? (Выберите два варианта.)
расширение ЛВС для охвата больших расстояний путем соединения нескольких сегментов
изоляция потенциальных проблем сети в отдельных сегментах
2) Какой разъем не используется для подключения сетевой платы к локальной сети
DB -9
3) Укажите неправильный вариант ответа
Хаб может проверить физический адрес (источник и пункт назначения), содержащиеся в пакете.
4) Какова максимальная длина сегмента 10BASE-2 в метрах
185
5) Какой стандарт не предусматривает использование витой пары?
10BASE-2
6) На каком уровне OSI работают мост и коммутатор
2
7) Какой стандарт не предусматривает использование разделяемой среды:
10GBASE-T
8) Укажите неправильный вариант ответа
мосты ведут таблицу маршрутизации, что позволяет им передавать выбрать оптимальный путь из одной сети в другую.
9) Укажите неверную запись стандарта
1GBACE –T
10) На каком уровне OSI работают репитер и хаб
1
Ответы на 4 модуль (Тестирование по Разделу 4) по предмету "СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ"
1) Укажите неправильный вариант – размер поля Data (данные) в кадре Ethernet 802.3
1530
2) Чем объясняется, что минимальный размер поля данных кадра Ethernet выбран равным 46 байт?
для устойчивого распознавания коллизий;
3) На какой скорости работает Fast Ethetnet
100М
4) Как скорость передачи данных технологии Ethernet на разделяемой среде влияет на максимальный диаметр сети?
чем выше скорость передачи, тем меньше максимальный диаметр сети;
5) В каких средах не работает Ethernet на физическом уровне
Акустический канал
6) К какому типу относится МАС-адрес 01:80:С2:00:00:08?
индивидуальный
7) Из каких соображений выбирается длительность слота в режиме DCF?
длительность слота должна превосходить время распространения сигнала между любыми станциями сети плюс время, затрачиваемое станцией на распознавание
8) Как называется 24-битный уникальный идентификатор организации в MAC адресе
OUI
9) Выберите утверждения, корректно описывающие особенности метода доступа технологии Ethernet:
если в течение времени передачи кадра коллизия не произошла, то кадр считается переданным успешно.
10) Какое количество бит в MAC адресе
48
Ответы на 5 модуль (Тестирование по Разделу 5) по предмету "СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ"
1) Как вы считаете, протоколы транспортного уровня устанавливаются
и там, и там.
2) Какие параметры сети учитывают метрики, поддерживаемые протоколом OSPF
пропускная способность
3) Данные каких трех типов предоставляются DHCP-клиенту сервером DHCP? (Выберите три варианта.)
IP-адреса DNS-серверов
маска подсети
основной шлюз
4) Какое утверждение наилучшим образом описывает статические и динамические маршруты
Статические маршруты вручную задаются администратором сети, динамические маршруты автоматически добавляются и настраиваются протоколом маршрутизации.
5) Какие три утверждения относительно протокола IP являются верными? (Выберите три варианта.)
IP является протоколом без установления соединения.
Протокол IP осуществляет негарантированную доставку данных.
Протокол IP не предлагает функции восстановления.
6) В студенческом общежитии живет 200 студентов и каждый из них имеет собственный ноутбук. В общежитии оборудована специальная комната, в которой развернута компьютерная сеть, имеющая 25 коннекторов для подключения компьютеров. Время от времени студенты работают в этом компьютерном классе, подключая свои ноутбуки к сети. Каким количеством IP-адресов должен располагать администратор этой компьютерной сети, чтобы все студенты могли подключаться к сети, не выполняя процедуру конфигурирования своих ноутбуков при каждом посещении компьютерного класса не используя DHCP?
254
7) К какому типу стандартов могут относиться современные документы RFC
к международным стандартам.
8) В чем назначение технологии NAT
решение проблемы дефицита адресов в протоколе IPv4;
Ответы на 6 модуль (Тестирование по Разделу 6) по предмету "СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ"
1) Какой из протоколов предназначен для пересылки электронной почты
SMTP
2) Какие три утверждения точно описывают распределенные сети WAN ? (Выберите три варианта)
В распределенных сетях последовательные соединения различных типов используются для предоставления доступа к полосе пропускания.
В распределенных сетях используются услуги таких операторов, как телефонные компании, компании, предоставляющие услуги кабельной связи, спутниковые системы и поставщики сетевых услуг.
Распределенные сети связывают устройства, разделенные обширными географическими областями.
3) Каков размер ячейки ATM
53
4) Какая из атак осуществляется отправкой подложного ARP ответа?
Перенаправление трафика
5) Какая из функций IPsec может выполняться алгоритмом AES?
Конфиденциальность
6) Какая из сетевых технологий появилась раньше?
X.25
7) В чем заключаются преимущества услуг виртуальных частных сетей по сравнению с услугами выделенных каналов с точки зрения поставщика этих услуг?
можно обслужить большее число клиентов, имея ту же инфраструктуру физических каналов связи
8) Какой из хорошо известных портов используется FTP протоколом
21
9) Какая разновидность облачных технологий предоставляет программное обеспечение как услугу
SaaS
10) Укажите назначение сервера DNS
Преобразует имя компьютера или домена в ассоциированный IP-адрес
Буквально несколько дней здесь был задан вопрос на тему размера кадра в Ethernet. Вопрос был задан дилетантски, больше походил на copy-paste из какого-то сборника задач, получил несколько жалоб, и модераторы его снесли. Однако я успел оставить довольно широкий ответ. Чтобы мой ответ и время, потраченное на него, не пропадали в пустую, я сделаю копию того вопроса, и сам напишу к нему ответ.
Собственно сам вопрос: откуда взялся минимальный размер Ethernet-кадра?
Эксперты приглашаются к обсуждению)
Минимальное значение фрейма для обычного Ethernet равно 64 байта. Это известная вещь. Но вокруг этого образовалось множество легенд и домыслов.
Это прямая пропорция к размеру пакета и обратная к скорости распространения сигнала: чем больше размер кадра, тем больше дистанция, чем больше пропускная способность, тем меньше дистанция. Это чисто математическая формула, естественно, дальше она ограничивается физикой распространения сигнала.
Конкретные расчеты приводить не буду, но для 10М Ethernet дистанция получается 5,12 км, а для 100М - 512 м, для 1000М - 51,2 м. Это при 64 байтах. Уменьшаем размер фрейма - получаем расстояние в 2 раза меньше (уменьшаем же по степеням двойки).
Умные люди подумали, что для 1000Base-T максимальное теоретическое расстояние в 51 метр слишком мало и сделали рекомендацию - минимальный размер кадра для 1000Base-T увеличить до 512 байт. При этом расстояние получилось около 409,6 м.
Все это был вольный пересказ ответа на стек-овер-флоу .
Теперь как это было реализовано. Формат кадра для 10/100М Ethernet представляет следующий вид:
Pad-добиваем нулями до минимального размера кадра. Делается это на MAC-уровне (читай, на L2, привет, модель OSI).
А для 1000Base-T уже добавляем еще и поле Carier Extension. Причем из интересного, в отличие от Pad Field, оно уже забивается не нулями, а специальной последовательностью символов, генерирующихся на PHY уровне (опять привет, модель OSI).
А для 1000Base-T уже добавляем еще и поле Carier Extension. Причем из интересного, в отличие от Pad Field, оно уже забивается не нулями, а специальной последовательностью символов, генерирующихся на PHY уровне (опять привет, модель OSI).
Такой минимальный размер кадра в 512 байт верен только для режима half-duplex Gigabit Ethernet с включенным CSMA/CD. При full-duplex он не добавляется. Иначе было бы невозможно строить линии на сотни километров через DWDM или даже спутник. Но минимум в 64 байта все же остается. Мне кажется, это не стали убирать из-за того, что куда уж меньше (64 байта - 14 байт на заголовки - 2 на FCS, а дальше уже внутренние заголовки надо вычитать…). Можете поэксперементировать хоть даже на виртуалках между виртуальными интерфейсами - фрейм добивается нулями. Подробнее со структурой посмотрите здесь.
Кроме того, значения значения в поле Type/Length согласно IANA должна быть представлена максимальная длина фрейма 0x0000-0x05DC (пусть этим сейчас никто и не пользуется, сейчас в большинстве случаев здесь будет 0x8000 - IPv4, ну или что-то другое с VLANами, если снимать дамп с транкового порта). Собственно, это причина, почему на коммутаторах максимальное значение L2 MTU равно 1500 байт.
Пытливый читатель спросит, зачем использовать full-duplex в 1000Base-T, ведь там всегда сигнал передается в одну сторону по своим двум парам, в обратную - по другим. Ответ - для того, чтобы использовать гигабитные хабы. Когда вы используете хаб, уже по двум своим парам могут побежать пакетики от двух хостов. Другой вопрос, что в природе таких, наверно, не существовало.
Если вы задумаете, зачем сейчас об этом думать, то есть и другие современные технологии с множественным доступом к одной среде. Например, всем известный wifi. И там также работает алгоритм CSMA/CD (только его вариация - CSMA/CA, там посылается отдельный типы фреймов RTS/CTS. Но, как говорится, это уже совсем другая история, о которой в деталях можно почитать по ссылке.
Какова причина для загрузки полезной нагрузки в mininum 46 байт, чтобы сформировать кадр ethernet из 64 байтов.
Следующее говорит, что min будет 41 байт.
Я не мог соединить точки, может ли кто-нибудь объяснить это.
3 ответа
Весь кадр должен быть не менее 64 байт. Это не только полезная нагрузка, это включает в себя заголовки и последовательность проверки кадров. FCS занимает 4 байта в конце. Заголовок Ethernet состоит из двух 6-байтовых MAC-адресов и двухбайтового типа, всего 14 байтов. 64-4-14 = 46. Пакеты IPv4 имеют дополнительный заголовок не менее 20 байтов поверх заголовка Ethernet, что делает минимальный размер полезной нагрузки 26 байтами. TCP и UDP добавляют больше заголовков поверх этого.
И ответ на 41 байт по другому вопросу игнорирует прописку. Это учитывает только заголовки.
Причина, по которой это было первоначально сделано с Ethernet, заключалась в том, чтобы обеспечить минимальную длину кадра на проводе, чтобы коллизии могли быть надежно обнаружены всеми устройствами по указанной максимальной длине кабеля. Это необходимо, потому что ранние инкарнации 10M Ethernet, используемые совместно коаксиальной средой и подключенными устройствами, должны были быть способны обнаружить, когда два из них пытались передать на совместно используемый носитель одновременно. Чуть менее древние сети 10M и 100M Ethernet по витой паре, которые были построены с концентраторами вместо коммутаторов, также нуждались в возможности обнаруживать столкновения. Тем не менее, большинство современных сетей Ethernet переключаются и не используют общий носитель, поэтому это уже не является строго необходимым, но оно по-прежнему является частью спецификации по соображениям совместимости. Рамки размером менее 64 байт называются кадрами runt, и если вы видите кадры runt в сети, которые обычно указывают на какую-то конфигурацию или проблему с оборудованием.
В вопросе not укажите транспортный носитель . Например, IPv4 можно использовать практически со всеми, включая последовательные порты.
Кадры Ethernet имеют минимальный размер, который также зависит от скорости: 10/100 Мбит имеет минимум 64 байта, а гигабит имеет минимум 512 байт. Этот транспортный уровень не может отправлять меньшие пакеты и, следовательно, требует отладки.
В исходной спецификации ethernet 64 байта будут заполнять кабель от конца до конца, позволяя обнаруживать конфликты всеми хостами. Исходный стандарт ethernet также указал 14 байтов для заголовка и 4 байта для последовательности проверки кадра. Это 18 байт. вычесть 18 из 64, и вы получите 46 в качестве минимальной полезной нагрузки. С тех пор вы можете добавить четырехбайтовый тег VLAN. Таким образом, с тегом VLAN минимальный размер полезной нагрузки равен 42. Без тега VLAN минимальный размер полезной нагрузки остается равным 46.
г) если в течение времени передачи кадра коллизия не произошла, то кадр считается переданным успешно.
2. Почему протоколы канального уровня технологий глобальных сетей не делятся на подуровни MAC и LLC?
3. Какие функции выполняет уровень LLC?
О а) управляет доступом к логическому интерфейсу;
О б) поддерживает интерфейс с вышележащим уровнем;
О в) обеспечивает передачу кадра с заданным уровнем надежности;
О г) разрешает коллизии.
а) понизится; б) повысится; в) не изменится.
5. В чем состоят функции преамбулы и начального ограничителя кадра в стандарте Ethernet?
а) для предотвращения монопольного захвата среды узлом;
б) для устойчивого распознавания коллизий;
в) для сокращения накладных расходов.
7. Почему сети 10Base-T и 10Base-F вытеснили в свое время сети Ethernet на коаксиальном кабеле?
8. Какова была скорость передачи пользовательских данных в сети Ethernet 10Base-T при передаче файла между сервером и клиентом, если средняя длина кадров при этом равнялась 920 байт с учетом полей заголовков, но без учета преамбулы, а кадры передавались сервером с минимально возможным межкадровым интервалом и без коллизий?
а) групповой; б) индивидуальный; в) локальный; г) централизованный.
а) чем выше скорость передачи, тем меньше максимальный диаметр сети;
б) чем выше скорость передачи, тем больше максимальный диаметр сети;
11. Какое максимальное время должно пройти до того момента, когда кадр будет отброшен адаптером Ethernet из-за постоянных коллизий при передаче?
12. Что произойдет, если соединить кабелем два порта концентратора Ethernet?
а) система приоритетов кадров;
б) таймер времени удержания токена;
в) кольцевая топология сети.
а) сетевой адаптер; б) вторичное кольцо; в) повторитель.
а) сетевой адаптер; б) вторичное кольцо; в) повторитель.
а) к нарушению связности сети;
б) к повышению уровня помех в радиосреде;
в) к более частому возникновению коллизий.
17. Каким образом обнаруживает коллизии уровень MAC в сетях 802.11?
18. Может ли станция сети 802.11 передать кадр другой входящей в ту же сеть BSS станции не непосредственно, а через точку доступа?
а) длительность слота должна превосходить время распространения сигнала между любыми станциями сети;
б) длительность слота не должна превосходить время передачи кадра максимальной длины;
в) длительность слота должна превосходить время распространения сигнала между любыми станциями сети плюс время, затрачиваемое станцией на распознавание занятости среды.
20. За счет чего режим PCF всегда имеет приоритет перед режимом DCF?
а) с помощью маршрутизатора;
б) с помощью коммутатора;
в) с помощью узла, являющегося членом нескольких пикосетей.
Современные коммутаторы Ethernet являются наследниками мостов локальных сетей, которые широко использовались в сетях Ethernet и Token Ring на разделяемой среде. Более того, коммутаторы Ethernet по-прежнему функционально очень близки к вышедшим из употребления мостам, так как базовый алгоритм работы коммутатора и моста является одним и тем же алгоритмом и определяется одним и тем же стандартом IEEE 802.1 D. По традиции во всех новых стандартах IEEE, описывающих свойства коммутаторов, употребляется термин «коммутатор», а не «мост». Основное отличие коммутатора от моста состоит в большем количестве портов (мост, как правило, имел два порта, что и послужило поводом для его названия — мост между двумя сегментами) и более высокой производительности.
Читайте также: