(versão 2)
O Ethernet é um protocolo LAN que fica na camada de enlace do modelo OSI e usa o método chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) para acessar o meio de comunicação. É importante frisar que esse método permite somente uma única estação acessando o mesmo meio de comunicação por vez.
O CSMA/CD trabalha da seguinte forma: primeiro, antes de enviar os dados, a estação escuta o meio para determinar se ele está em uso (o meio pode ser entendido como o cabo de rede e escutar o meio é a verificação se existem bits sendo trafegados nesse cabo). Se estiver, então ela aguarda. Senão, a estação transmite. Uma colisão ocorre quando duas estações escutam o meio, nada ouvem e transmitem simultaneamente. Neste caso ocorreu uma colisão e ambas as transmissões são prejudicadas sendo que elas deverão retransmitir um tempo depois. Diógenes (2004, p. 38), diz que isso ocorre porque os pontos de redes disputam o acesso ao meio. Então, para manter essa disputa sem outras colisões, algoritmos de recuo determinam quando as estações, que colidiram, poderão retransmitir. Resumindo, com esse método CSMA/CD, as estações podem ouvir o meio, transmitir dados, detectar colisões e calcular quando devem retransmitir. Alem disso, [e importante frisar que com esse metodo nao [e necessario de um equipamento central controlando os computares de um rede, pois todos estao conectados no mesmo meio compartilhado.
Não se pode confundir protocolo Ethernet com o protocolo IEEE-802.3, pois apesar das muitas familiaridades os campos do cabeçalho diferentes. Alem disso, o Ethernet [e a implementacao e o IEEE-802.3 [e a padronizacao.
O quadro Ethernet é composto por um cabeçalho fixo inicial de 22 bytes, mais dados e uma parte no final para checagem de erros de 4 bytes. A seguir é apresentado o quadro Ethernet versão 2 e em seguida o conceito de cada campo, sendo realizada uma síntese de acordo com Soares, Lemos e Colcher (1995); Tanenbaum (1997); Diógenes (2004); Firewall.cx [200-?]; Fairhurst (2007):
Fonte: Fonte: Diógenes (2004, p. 41).
- Preâmbulo: este campo contém 64 bits (8 bytes) e tem a função de sincronizar o relógio (clock) do transmissor com o do receptor e delimitar o início do campo "Endereço de Destino". A seguir serao detalhadas essas caracteristicas para um melhor entendimento:
- Sincronismo: sincroniza o relógio (clock) do transmissor com o relógio do receptor antes do início da transmissão das informações (Endereço de Destino), ou seja, garante uma referência única de tempo entre o transmissor e o receptor durante cada transmissão. Isso é necessário, pois os dados sofrem retardos diferentes a cada transmissão e o receptor não saberia como delimitar os bits numa seqüência de bits iguais. Para realizar essa tarefa é utilizada a codificação de Manchester que, resumidamente, consiste no envio de 62 bits de 1s e 0s alternadamente (10101010...), onde cada transição entre 1 e 0 ocorrem num período de tempo. E é exatamente nessa transição que o receptor sabe qual é o relógio do transmissor. Isso significa dizer que todas essas transições (1010101010...) são significativas e que, a partir delas, pode-se recuperar o relógio usado pelo transmissor. O relógio pode ser entendido como a faixa de tempo entre a transmissão e a recepção dos dados, onde essa faixa de tempo pode variar a cada transmissão, dependendo dos retardos na propagação dos dados pela rede,
- Delimita o início do quadro: o preâmbulo tem 8 bytes de comprimento, ou seja, 64 bits. Os primeiros 62 bits são preenchidos alternadamente com 1s e 0s (10101010...) e os últimos 2 bits são preenchidos com 11. Com esses bits (11) o receptor sabe que terminou o preâmbulo e que iniciou as informações do quadro (Endereço de Destino),
- Endereço de destino: endereço MAC do receptor que pode ser em broadcast (para todos) ou unicast (para um específico). Para enviar o quadro para todas as estações no mesmo enlace, esse campo deve conter o valor FF:FF:FF:FF:FF:FF indicando um endereço de broadcast. Este campo contém 48 bits;
- Endereço de origem: endereço MAC do transmissor especificando qual estação originou o quadro. Este campo tem 48 bits;
- Tipo: especifica um número para o protocolo utilizado na camada de rede do modelo OSI. Alguns tipos possíveis são: IP, IPX, ARP etc. Por exemplo, se este campo contiver 0x0800, o protocolo é o IP. Mas se o campo contiver 0x0806, o protocolo é o ARP. Este campo só existe no Ethernet versão 2. Este campo contém 16 bits;
- Dados: os dados propriamente ditos, podendo incluir um datagrama. Segundo a especificacao do protocolo a quantidade minima de dados desse protocolo [e de 46 bytes e maximo de 1500 bytes;
- FCS (Frame Check Sequence): também conhecido como CRC (Cyclic Redundancy Check), provê detecção de erros ao fazer comparações entre o FCS enviado na transmissão, com o que é calculado na recepção. Se nessa comparação o resultado for diferente, o quadro é descartado sem indicar ao transmissor que isso aconteceu. A checagem é computada a partir do campo endereço de destino. Este campo contém 32 bits;
Na padronizacao Ethernet, existem quatro taxas de transmissao: 10 Mbps (10Base-T Ethernet / IEEE 802.3), 100 Mbps (Fast Ethernet / IEEE 802.3u), 1Gbps (Gigabit Ethernet / IEEE 802.z) e 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet / IEEE 802.3ae). A padronizacao Ethernet consiste em tres elementos basicos: um meio fisico usado para carregar o sinal Ethernet entre os computadores (cabos, placas, conectores etc), um conjunto de regras de controle de acesso ao meio em cada interface Ethernet para permitir multiplos computadores acessar canal compartilhado (CSMA/CD - MAC Media Access Control) e o quadro/pacote Ethernet que [e um conjunto de bit usados para carregar os dados pela rede de computares.