📌 Ethernet
Ethernet — доминирующая технология канального и физического уровней OSI для локальных и глобальных сетей. Определяет формат кадров, методы доступа к среде и физическую передачу данных по медной или оптоволоконной линии.
🧠 Как работает
Ethernet — протокол передачи кадров данных между узлами по среде с разделением на уровни:
- Physical Layer: электрические/оптические сигналы, скорость, кабели
- Data Link Layer: MAC-адресация, фреймы, CRC, CSMA/CD
Каждое устройство имеет уникальный MAC Address. Передача данных организуется в виде кадров, состоящих из:
[ preamble ][ dst MAC ][ src MAC ][ EtherType ][ Payload ][ CRC ]
Ethernet использует метод множественного доступа с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий — CD (устарело для полнодуплексных каналов).
Типы и скорости Ethernet:
| Стандарт | Скорость | Среда |
|---|---|---|
| 100BASE-TX | 100 Mbps | Витая пара (Cat5) |
| 1000BASE-T | 1 Gbps | Витая пара (Cat5e/6) |
| 10GBASE-SR | 10 Gbps | Оптика (850нм) |
| 40GBASE-LR4 | 40 Gbps | Волокно (1310нм) |
| 100GBASE-CR4 | 100 Gbps | Медь (DAC) |
⚙️ Где применяется
| Область | Применение |
|---|---|
| LAN | Связь ПК, серверов, маршрутизаторов |
| Data Center | Высокоскоростные NIC, Switch |
| Embedded Systems | Промышленные SoC и Microcontrollers |
| Telecom | Коммутация и агрегация трафика |
💻 Пример (на Linux)
ip link set eth0 up
ethtool eth0 # показать параметры линка
tcpdump -i eth0 # перехват фреймов📐 Ethernet Frame Structure
+------------+------------+---------+------------+----------+
| Preamble | MAC (dst/src) | Type | Payload | CRC |
| 7 байт | 6 + 6 байт | 2 б | 46–1500 б | 4 байта |
+------------+------------+---------+------------+----------+
✅ Преимущества
-
Простая, масштабируемая и дешевая реализация
-
Высокая скорость: от 10 Mbps до 400+ Gbps