3.3.1 Tổng quan về Ethernet
Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ mạng dựa khung dữ liệu (frame-based) dành cho mạng LAN. Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ête trong ngành vật lý học. Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy nhập mạng tại phần MAC (điều khiển truy nhập môi trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu, và một định dạng chung cho việc đánh địa chỉ. Vì vậy khi nhắc đến Ethernet ta se liên hệ đến lớp 1 và lớp 2 trong mô hình OSI (Open System International) . Hai lớp này thuộc về phần cứng Ethernet , trong khi các lớp còn lại thuộc về việc xử lý của phần mềm
Ethernet đã được chuẩn hóa thành IEEE 802.3. Cấu trúc mạng hình sao, hình thức nối dây cáp xoắn (twisted pair) của Ethernet đã trở thành công nghệ LAN được sử dụng rộng rãi nhất từ thập kỷ 1990 cho tới nay, nó đã thay thế các chuẩn LAN cạnh tranh khác như Ethernet cáp đồng trục (coaxial cable), token ring, FDDI(Fiber distributed data interface), và ARCNET. Trong những năm gần đây, Wi-Fi, dạng LAN không dây đã được chuẩn hóa bởi IEEE 802.11, đã được sử dụng bên cạnh hoặc thay thế cho Ethernet trong nhiều cấu hình mạng.
Hình 3.24: Sơ đồ ý tưởng hình thành Ethernet
Mô hình OSI:
Mô hình OSI cung cấp một phương thức chuẩn hay mô hình tham khảo dựa trên đó mà ta có thể xây dựng phương thức truyền giữa 2 mạng bất kỳ trong mạng.
Hình 3.25: Mô hình OSI và TCP/IP Mô hình TCP/IP : gồm có 4 lớp
- Lớp mạng (network)
Là sự cộng gộp của lớp Data Link và lớp vật lý, nó quản lý dạng tín hiệu điện , cáp xoắn , thiết bị kết nối vật lý và Ethernet Media Access Controller (MAC).
- Lớp internet:
Quản lý các thông tin về gói IP địa chỉ mạng
- Lớp Transport
Quản lý về giao thức (protocol )truyền data , gồm 2 giao thức: + TCP
+ UDP
Quản lý về phần mềm , hiển thị thông tin , các giao thức kết nối như FTP, HTTP, SMTP , DNS
3.3.3 Phân loại Ethernet
3.3.4 Đóng gói và mở gói trong Ethernet TCP/IP Cấu trúc protocol:
Hình 3.27: Cấu trúc gói dữ liệu các lớp trong TCP/IP Lớp vật lý:
Chứa 8 bytes để chuẩn bị truyền dữ liệu , trong đó 7 bytes cho việc đồng bộ lớp vật lý , byte thứ 8 dùng báo bắt đầu frame SFD ( Start of Frame Delimiter)
Hình 3.28: Cấu trúc header lớp vật lý
MAC Header:
Gồm có 14 bytes :
+ 6 bytes đầu : địa chỉ đích + 6 bytes kế : địa chỉ nguồn
+2 bytes cuối : độ dài hoặc dạng dịch vụ
Hình 3.30: Bảng các protocol định nghĩa trong lớp MAC Trailer of MAC header Chứa trường FCS( kiểm tra lỗi CRC) hay trường mở rộng
Hình 3.31: Cấu trúc header cuối lớp MAC IP( internet protocol)
3.3.5 Giao thức TCP/IP
TCP dựa trên nghi thức truyền dữ liệu tin cậy host to host , TCP bảo đảm cho việc chuyển phát dữ liệu , chắc chắn rằng gói tin đã được truyền nhận đúng theo thứ tự. TCP sử dụng các cơ cấu như : số thứ tự , xác nhận ACK , timer , bắt tay ba bước
Hình 3.33: Sơ đồ các trạng thái của giao thức TCP/IP
TCP Datagram Structure:
Header TCP chuẩn có 20 bytes , nhưng có thể mở rộng lên 60 bytes ở trường Option.
Hình 3.34: Cấu trúc header TCP