02 Protokoll och standarder del1 Intro och ethernet.pdf

itlararen.se
• Denna genomgång behandlar följande:
•
•
•
•
Protokoll som begrepp
Standardiseringsorgan
Ethernet
Fysisk adressering
• För att skicka ett meddelande så att det kommer
fram och förstås av mottagaren krävs regler
• Dessa regler kallas inom datorkommunikation för
protokoll.
•
•
•
•
•
•
Identifiering av sändare/mottagare
Medium (brev, telefon, ansikte mot ansikte)
Kommunikationsläge (skrift, tal, envägs, interaktivt)
Språk
Grammatik och meningsbyggnad
Hastighet och timeing
Exempel på förutsättningar för en kommunikation
• Ämne
Vädret idag
• Ämne
Vädret idag
• Dialog
Jag talar och
du lyssnar
engelska
• Dialog
Jag lyssnar o
du talar
engelska
• Språk
• Fysiskt
• Språk
• Fysiskt
Detta är exempel på en enkel kommunikationsmodell
• Ethernet
• Skapades 1973.
• Sedan år 2000 används i princip inget
annat även om fler standarder finns
(fanns).
• IEEE 802.3
• Institute of Electrical and Electronic
Engineers
• Olika standarder för olika versioner
• 10 Mbps upp till 100 Gbps idag.
• Ethernet använder kablar.
• IEEE 802.11
• Olika standarder
för trådlösa nätverk
• IEEE
• Institute of Electrical and
Electronic Engineers
• IEFT
• Internet Engineering Task Force
• Definierar öppna standarder för
Internet
• TCP/IP
• De flesta dokument som skapats
är kända som RFC (Request for
Comments)
• W3C
• World Wide Web Consortium
• Definierar standarder för webben
• HTTP, HTML, CSS
• ITU
• International Telecommunication
Union
• Standarder för
telekommunikation
• Uppdelning av radiospektrumet
Ethernet (IEEE 802.3) kabeltyper
Ethernet namn
Kabeltyp
Maxhastighet
Maximal längd
Beskrivning
10base-5
Coax
10 Mbps
500 m per segment
Även kallad Thicknet
10base-2
Coax
10 Mbps
185 m per segment
Även kallad Thinnet
10base-T
Cat-3+
10 Mbps
100 m per segment
TP-kabel med 2 ledarpar i bruk
100base-TX
Cat-5+
100 Mbps
100 m per segment
TP-kabel med 2 ledarpar i bruk
100base-FX
MMF
100 Mbps
2 000 m
100 Mps Ethernet fiberkabel
1000base-T
Cat-5e+
1000 Mps
100 m
TP-kabel med 4 ledarpar i bruk
1000base-SX
MMF
1000 Mps
550 m
Använder SC-kontakter, längden beror på fiberstorleken
1000base-LX
MMF,SMF
1000 Mbps
550 m / 2 000 m
Använder SC och LC kontakter
10Gbase-T
Cat-6a+
10 Gbps
100 m
TP-kabel med 4 ledarpar i bruk
10Gbase-SR
MMF
10 Gbps
300 m
850 nm laser, längden beror på fiberstorlek och kvalite
10Gbase-LR
SMF
10 Gbps
10 kilometer
1310 nm laser (i övrigt som ovan)
10Gbase-ER
SMF
10 Gbps
40 kilometer
1550 nm laser (i övrigt som ovan)
10Gbase-SW
MMF
10 Gbps
300 m
850 nm laser (i övrigt som ovan)
10Gbase-LW
SMF
10 Gbps
10 kilometer
Används vid SONET
10Gbase-EW
SMF
10 Gbps
40 kilometer
1550 nm laser (i övrigt som ovan)
40Gbase-??
Cat? SMF,MMF
40 Gbps
1 m – 10 km
Finns flertal kategorier
100Gbase-??
Cat? SMF, MMF
100 Gbps
10 m – 40 km
Finns flertal kategorier
• I ett Ethernet-nätverk har alla enheter en unik fysisk
adress som kallas MAC-adress
• Alla nätverkskort har tilldelats en MAC-adress vid
tillverkningen (finns lagrad i en krets).
• När en host på ett Ethernet-nätverk kommunicerar så
skickar den frames som innehåller sin egen avsändarMAC-adress samt MAC-adressen till mottagaren.
• Alla frames som en host får avkodas och kontrolleras.
Är det fel mottagaradress så ignoreras frame:et.
• Ethernet-protokollet bestämmer frame format,
frame size, timing och encoding.
• Ett frame kallas också ibland för PDU ,Protocol
Data Unit (beror på kontexten)
• Ett frame är max 1518 (1522) bytes och minst
64 bytes.
• Frames som inte följer standarden ignoreras.
• Preamble
• Start Frame Delimiter
• Destinations adress
MAC
• Avsändaradress MAC
• Längd/Typ
• Inkapslad data
• Frame Check
Sequence (CRC)
Bilder från communities.netapp.com (Ethernetstorageguy)
• Broadcast-meddelanden används då och då av olika
protokoll och innebär att en frame skickas till alla hosts på
samma lokala nätverk.
• En frame kan bara innehålla en destinations-MAC-adress.
Hur kan då broadcast fungera?
• Det finns en unik broadcast-MAC-adress
• Enbart 1:or i adressen
• Eftersom MAC-adress består av 48 bitar blir det FF-FF-FF-FF-FF-FF
skrivet i hexadecimal form
• F = 1111
• När en switch tar emot ett
broadcastmeddelande så skickas det ut
på alla portar därför kallas ett lokalt
nätverk även för en broadcast domain.
• För mycket broadcast-trafik kan bli ett
problem..
• En router vidarebefordrar inte
broadcastmeddelanden.
• Begränsar en broadcast domain
Switch
Broadcasts-domän
Router
Switch
Switch
Broadcast-domän
• Är en sektion av nätverk där
kollisioner kan äga rum
• Ovanligt idag
• Kan bara inträffa då enheter delar
medium
• Hub
• WLAN
Hub
Kollisionsdomän
Switch
Kollisionsdomän
Kollisionsdomän
• Avhjälps i Ethernet med CSMA/CD
• Avhjälps i WLAN med CSMA/CA
Access
Punkt
• Stora Ethernet-nätverk med många hosts är inte
effektivt.
• Ethernet genererar mycket broadcast-trafik
• Svårt att identifiera datorer på stora nätverk om enbart
MAC-adressen används
• Därför delas nätverk upp i mindre mer hanterbara
delar.
• En hierarkisk lageruppdelning är att föredra.
• Effektivare (bättre prestanda)
• Skalar bättre