Cấu trúc khung
Cấu trúc khung ethernet 802.3 gồm một số trƣờng đơn giản nhƣ sau :
Hình 1.16: Cấu trúc khung ethernet
Mỗi trƣờng trong khung ethernet có tác dụng khác nhau, chức năng của mỗi trƣờng nhƣ sau :
- PRE (Preamble): gồm có 7 byte. PRE là các mức logic 0 và 1 xen kẻ nhau để báo cho trạm nhận khung dữ liệu đang đến và cung cấp phƣơng tiện để đồng bộ mức thu nhận khung của lớp vật lý bên nhận với luồng bit đến.
33
- DA (Destination Address): trƣờng DA xác định trạm sẽ nhận khung. Một bit ngoài cùng bên trái chỉ định có phải là địa chỉ của một địa chỉ cá nhân ( chỉ định bởi 0) hoặc của một nhóm địa chỉ (chỉ định bởi 1). Bit thứ hai kể từ bên trái chỉ định có phải DA là điều hành toàn bộ (globally administered) đƣợc chỉ định mứt 0 hoặc điều hành nội bộ (chỉ định mứt 1), 46 bit còn lại là một nhóm các trạm hoặc tất cả các trạm trên mạng.
- SA( Source Address): 6 byte: trƣờng SA xác định trạm nguồn (trạm gửi).Trƣờng SA luôn là địa chỉ duy nhất và bit đầu tiên bên trái luôn ở mức 0.
- Length/Type 4byte: Trƣờng này chỉ định số byte dữ liệu của lớp con MAC-Client mà đƣợc chứa trong trƣờng dữ liệu của khung hoặc kiểu ID khung nếu khung đƣợc tập hợp sử dụng một dạng khung lựa chọn. Nếu giá trị của trƣờng Length/Type ít hơn hoặc bằng 1500, số byte của LLC trong trƣờng dữ liệu bằng giá trị của trƣờng Length/Type. Nếu lớn hơn 1536, khung này là một kiểu khung lựa chọn và giá trị của trƣờng Length/Type chỉ định kiểu của khung sẽ đƣợc gửi và nhận.
- Data: Là sự nối tiếp của n byte giá trị bất kỳ với khoảng 1500 byte. Nếu chiều dài của trƣờng dữ liệu nhỏ hơn 46, trƣờng dữ liệu phải đƣợc mở rộng bằng cách thêm một filler thích hợp để mang trƣờng dữ liệu dài 46 byte.
- FCS(Frame Check Sequence): 4 byte: trƣờng này chứa một giá trị 32 bit kiểm tra độ dƣ vòng đƣợc tạo bởi lớp MAC bên gửi và đƣợc tính toán lại ở lớp MAC bên thu để kiểm tra độ hƣ hại của khung. FCS đƣợc phát trên các trƣờng DA,SA, Length/Type và Data
Quá trình truyền khung dữ liệu
Bất cứ khi nào, một trạm đầu cuối nhận một yêu cầu truyền khung kèm theo địa chỉ và thông tin dữ liệu từ lớp con LLC, lớp MAC bắt đầu truyền một cách tuần tự bằng cách truyền thông tin LLC vào bộ đệm khung lớp MAC.
- Việc định ranh giới mào đầu khung đƣợc chèn vào trƣờng PRE và SOF. - Địa chỉ nguồn và đích đƣợc chèn vào trƣờng địa chỉ.
- Số byte dữ liệu LLC đƣợc tính và chèn vào trƣờng Length/Type.
- Số byte dữ liệu LLC đƣợc chèn vào trƣờng dữ liệu. Nếu lƣợng byte dữ liệu LLC nhỏ hơn 46 thì phải đệm thêm để trƣờng dữ liệu dài 46 byte.
- Một giá trị FCS đƣợc phát trên trƣờng DA, SA, Length/Type, data và đƣợc gán vào phần sau của trƣờng dữ liệu.
Sau khi khung đƣợc tập hợp, quá trình truyền phụ thuộc vào lớp MAC hoạt động ở chế độ đơn công hay song công.
34
Giao thức điều khiển truy cập CSMA/CD trong chế độ truyền đơn công
CSMA/CD là phƣơng thức để hai hay nhiều trạm có thể chia sẻ chung một môi trƣờng truyền có xảy ra xung đột. Các bƣớc xử lí của các thiết bị trong trƣờng hợp xảy ra xung đột nhƣ sau:
- Mỗi trạm liên tục lắng nghe lƣu lƣợng trên cáp để xác định khi nào khoảng trống giữa các khung truyền xảy ra.
- Các trạm có thể bắt đầu truyền bất cứ lúc nào nó dò thấy mạng rỗi.
- Nếu hai hoặc nhiều trạm trong cùng mạng CSMA/CD bắt đầu truyền cùng một lúc, thì các luồng bit này sẽ bị xung đột xãy ra trƣớc khi nó hoàn thành việc gửi dữ liệu. Thiết bị phải ngƣng truyền ngay khi phát hiện xung đột và đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên sau đó sẽ thử truyền lại.
Đây là phƣơng thức truyền đƣợc sử dụng khi các thiết bị truyền ở ché độ đơn công
Truyền song công
Truyền song công phép truyền đồng thời theo hai hƣớng thông qua kết nối điểm điểm. Về mặt chức năng truyền song công đơn giản hơn truyền đơn công bởi vì nó không tranh chấp trên phƣơng tiện truyền và không xảy ra xung đột. Kết quả là không những thời gian cho việc truyền tải dữ liệu sẽ lớn hơn mà còn gấp đôi hiệu quả băng thông vì mỗi đƣờng có thể hổ trợ tốc độ cao nhất và truyền đồng thời theo hai hƣớng.
Kết chƣơng : Chƣơng 1 đã trình bày tổng quan về hệ thống mạng truy cập, qua đó đã mô tả cái nhìn khái quát chung về hệ thống và kiến trúc cơ bản của nó. Đặc biệt phần công nghệ Ethernet đƣợc trình bày tƣơng đối kĩ, đó là tiền đề cho việc nghiên cứu, tìm hiểu sự phát triển và là nền tảng của công nghệ EPON sẽ trình bày ở chƣơng tới.
35
CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG ETHERNET (EPON)