…Якщо в мережі присутній сигнал частоти-носія, тоді інша станція передає свій кадр. Аби мати право передати кадр, станція повинна дочекатися “тиші” (відсутність носія), зачекати технологічну паузу (9.6 мкс), і, якщо за час паузи сигнал носія не з'явився, почати передавання.

Всі станції, прослуховуючи мережу, розпізнають передаваний кадр, і лише та з них, чия адреса записана в полі одержувача, приймає кадр повністю і передає його протоколам верхніх рівнів. Решту станцій “чужі” кадри повинні ігнорувати.

Можлива ситуація, коли дві станції одночасно починають передачу кадрів. Така ситуація називається колізією (collision). Настання колізії передавач може визначити по відмінності передаваних і отриманих нею даних (під час передачі кадру станція продовжує прослуховувати мережу). Станція, що виявила колізію, повинна припинити передачу кадру, передати в мережу спеціальний сигнал затору (jam), що складається з 32 біт, і витримати паузу випадкової тривалості ( паузу визначають за спеціальним алгоритмом). Після цього відправник може знову спробувати передати свій кадр (природно, дочекавшись “тиші” і  дотримуючись технологічної паузи).

Інтервал часу до повторної спроби доступу після колізії визначається як випадкове число інтервалів відстрочення (один інтервал відстрочення дорівнює 512 бітовим інтервалам, тобто 51,2 мкс). Кількість інтервалів відстрочення визначається як випадкове ціле число, рівномірно розподілене в інтервалі 0..2ⁿ (1<=n<=10) або 0..2¹⁰ (10<n<=16). Тут n – номер спроби передачі кадру. Якщо 16 спроб закінчуються невдало (породжені колізії), підрівень MAC відкидає кадр і передає верхнім рівням повідомлення про помилку.

 

7.5 Час подвійного оберту

 

Основним принциповим обмеженням на параметри мережі (діаметр мережі, розмір пакету і ін.) є необхідність надійного розпізнавання колізій. Станція-відправник пакету, може визначити настання колізії тільки під час передачі кадру. Проте, максимальний діаметр мережі повинен бути таким, щоб за час передачі кадру мінімальної довжини перший його біт встиг досягти найдальшої станції і повернутися (можливо, спотвореним) назад. Якщо спотворений перший біт повернеться вже після закінчення передачі пакету, станція, що передавала, не зможе розпізнати колізію. Якщо Tmin – час передачі кадру мінімальної довжини, а RTT – час подвійного оберту (round trip time, час, за який сигнал проходить двічі між найбільш віддаленими станціями), то повинне виконуватися співвідношення: T_min >= RTT. Обмеження на розмір мережі в Ethernet параметри підібрані так, щоб колізії гарантовано розпізнавалися.

 

7.6 Формати кадрів Ethernet

 

У мережах Ethernet можуть застосовуватися кадри чотирьох форматів: Ethernet II (Ethernet DIX), Ethernet 802.2, Ethernet 802.3, Ethernet SNAP. На рисунку 7.6 зображені формати кадрів (перший рядок – позначення полів, другий рядок – розміри полів).

 

 

Рисунок 7.6 – Формати кадрів Ethernet

 

Поле P (Preamble, преамбула) складається з семи байтів 10101010 і використовується для синхронізації. Преамбула кадру Ethernet II містить також поле SFD.

Поле SFD (Start of Frame Delimiter, роздільник початку кадру) має значення 10101011 і указує на те, що наступний байт належить заголовку кадру.

Поле DA (Destination Address, адреса призначення) містить адресу одного з трьох типів:

-                індивідуальна (unicast) адреса – перший біт старшого байта рівний 0, указує на єдиного одержувача (є його MAC-адресою); унікальність адрес забезпечують виробники мережного устаткування: у другому і третьому байті зберігається номер фірми-виробника, а останні заповнюються виробником; деякі мережні адаптери дозволяють встановлювати для них довільну MAC-адресу;

-                широкомовна (broadcast) адреса – складається з усіх одиниць (0xFFFFFFFFFFFF), указує на те, що даний кадр повинен бути отриманий всіма вузлами мережі;

-                групова (multicast) адреса – перший біт старшого байта рівний 1, в решті біт зберігається номер групи вузлів, для яких призначений даний кадр.

Поле SA (Source Address, адреса джерела) містить MAC-адресу відправника кадру (завжди індивідуальна адреса).

Поле Type (тип) указує на протокол верхнього рівня, чиї дані передаються в кадрі (фактично, виконує функції полів DSAP і SSAP із заголовка кадру LLC).

Поле Length (довжина) містить розмір поля Data (у байтах).

Поле Data (дані) містить дані, передані протоколом верхнього рівня.

Поле FCS (Frame Check Sequence, контрольна послідовність кадру) містить контрольну суму кадру, обчислену за алгоритмом CRC-32.

Поля DSAP, SSAP і Control складають заголовок LLC-кадру.

Поле ProtID (ідентифікатор протоколу) дозволяє використовувати кадри Ethernet для передачі даних ширшої множини протоколів верхнього рівня. Це поле складається з двох підполів: трибайтного OUI (Organizationally Unique Identifier, організаційно-унікальний ідентифікатор), що зберігає номер організації, контролюючої коди протоколів в другому (двобайтному) підполі Type. IEEE привласнено OUI = 0x00000.

 

7.7 Пропускна здатність мережі Ethernet 10Base

 

Пропускна здатність оцінюється через кількість кадрів або кількість байт даних,  які передає мережа за одиницю часу. Якщо в мережі не відбуваються колізії, максимальна швидкість передачі кадрів мінімального розміру (64 байти) становить 14881 кадрів в секунду. При цьому корисна пропускна здатність для кадрів типу 802.2 і SNAP становить 4.4 Мбіт/с, а для кадрів Ethernet II і 802.3 – 5.48 Мбіт/с. Максимальна швидкість передачі кадрів максимального розміру (1500 байт) становить 813 кадрів за секунду. Корисна пропускна здатність при цьому становитиме 9.76 Мбіт/с.