Protocolo Ethernet (parte 2)

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La estructura del protocolo ETHERNET/802.3 es como sigue:

PREÁMBULO: (64 bits)
El paquete comienza con secuencia de 1s y 0s alternados [hasta completar 56 bits (802.3) o 62 bits (Ethernet)] conocido como preámbulo. El preámbulo provee una frecuencia única sobre la red de 5 MHz al comienzo de cada paquete, lo cual permite al receptor bloquear los bits entrantes. El preámbulo es utilizado sólo por el codificador/decodificador Manchester para bloquear la trama de bits recibidos y permitir la codificación de los datos. El preámbulo recibido en la red no es pasado a través del la MAC (Medium Access Control) hacia el sistema de host. Sin embargo la MAC es responsable para la generación de preámbulos para paquetes transmitidos.

La secuencia del preámbulo es seguida por el SFD (Start Frame Delimiter) que corresponde a 10101011 para completar los 8 bits restantes en el paquete 802.3, en el caso del paquete ethernet se agregaran dos bits con dos 1s (11) que corresponde al SYNCH. En ambos casos para completar los 64 bits que tiene el preámbulo.

DIRECCIÓN DESTINO: (6 bytes)
La dirección destino (DD) es de 48 bits (6 bytes) de tamaño, el cual se transmite primero el bit menos significativo. La DD es utilizada por la MAC receptora, para determinar si el paquete entrante es direccionado a un nodo en particular. Si el nodo receptor detecta una correspondencia entre su dirección y la dirección dentro de la DD, intentará recibir el paquete. Los otros nodos, los cuales no detectan una correspondencia, ignorarán el resto del paquete.

Existen tres tipos de direcciones destino soportadas:

    1.-Individual (física): El campo DD contiene una dirección únicae individual asignada a un nodo en la red.
    2.- Multicast (lógica): Si el primer bit (el menos significativo) del campo DA es asignado, esto denota que una Dirección de Grupo está siendo usada. El "grupo" de nodos que serán direccionados son determinados por las funciones de las capas superiores, pero en general el intento es transmitir un mensaje a un subconjunto similar lógicamente de nodos en la red —por instancia, todos los dispositivos de impresión.
    3.-Broadcast: esta es una forma especial de multicast, donde el campo DD son puros 1s. La dirección todos 1s es reservada para la función broadcast y todos los dispositivos MAC en la red deberán ser capaces de recibir el mensaje broadcast.

 

La estructura de la dirección destino es como sigue:

I/G U/L bits de la dirección MAC

I/G Dirección Individual/Grupo
 
0 Dirección individual
1 Dirección de grupo
U/L Dirección Universal/Local
 
0 Administrada Universalmente
1 Administrada Localmente

DIRECCIÓN FUENTE: (6 bytes)
La dirección fuente (DF) es de 48 bits (6 bytes) de tamaño, el cual se transmite primero el bit menos significativo (en forma canónica). el campo DF es proveído por la MAC transmisora, la cual inserta su propia dirección única en este campo al transmitirse la trama, indicando que fue la estación originadora. Un MAC en el receptor no es requerido para tomar acción basado en el campo DF. Los formatos de direcciones tipo broadcast y multicast son ilegales en el campo DF.

La estructura de la dirección fuente es como sigue:

 

0 U/L bits de la dirección MAC

0 El primer bit siempre es 0

U/L

Dirección Universal/local
 
0 Administrada Universalmente
1 Administrada Localmente

 

LONGITUD/TIPO: (2 bytes)
El campo Longitud(802.3)/Tipo(Ethernet) de 2 bytes va seguido del campo DF. La elección de escoger Longitud o tipo es dependiente si la trama es 802.3 o Ethernet. El byte de más alto orden de campo Longitud/Tipo es transmitido primero, con el bit menos significativo de cada byte transmitido primero.

DATOS: (46 - 1500 bytes)
Este campo contiene los datos (información ítil) a ser transferida cuyo tamaño varia de 56 a 1500 bytes.

FCS, FRAME CHECK SECUENCE: (4 bytes)
El campo FCS o secuencia de verificación de tramas contiene el valor del algotimo CRC (Cyclic Redundancy Check) de 32 bits de la trama completa. El CRC es computado por la estación transmisora sobre la DD, DF, Longitud/Tipo y el capo de Datos y es anexado en los últimos 4 bytes de la trama. El mismo algoritmo CRC es utilizado por la estación transmisora para computar el valor CRC para la trama como es recibida. El valor computado en el receptor es computado con el valor que fue puesto en el campo FCS de la estación trasmisora, proveyendo un mecanismo de detección de error en caso de datos corruptos. Los bits del CRC dentro del campo FCS son transmitidos en el orden del bit mas significativo al bit menos significativo.

Formato canónico de direcciones (del campo DD, DF)

Los dispositivos que utilizan el protocolo Ethernet/802.3 (así como el 802.4, token bus) transmiten los bytes en el orden del bit menos significativo primero, mientras que 802.5 (token ring) y FDDI utilizan la convención del bit más significante primero. Este hecho confunde cuando se trata de una direccion individual o direccion multicast en los campos de DD. Por lo tanto una dirección multicast sobre una red Ethernet puede no parecer una dirección multicast en una red FDDI o Token Ring. Esto ha permitido una considerable confusión ,problemas de interoperatibilidad y mas complicaciones en dispositivos como puentes, enrutadores y switches, los cuales tienen que convertir entre estas dos convenciones. El formato canónico es usado como un intento para reducir esta confusión, el cual asume una notación hexadecimal y ordenados del bit menos significativo primero. Por ejemplo, la dirección c2-34-56-78-9a-bc no es una dirección multicast, debido a que el bit menos significativo del primer byte (c2, 1100 0010) es 0 (Tabla 2)

El la tabla 2 se muestra el formato canónico para la dirección c2-34-56-78-9a-bc pero cuando se transmite primero el bit mas significativo. Como puede observarse, nada mas se voltea cada octeto.

1100 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
Tabla 1.-Dirección canónica c2-34-56-78-9a-bc almacenada para
la transmisión del bit menos significativo primero.


0100 0011 0010 1100 0110 1010 0001 1110 0101 1001 0011 1101
Tabla 2.- Dirección canónica c2-34-56-78-9a-bc almacenada para
la transmisión del bit mas significativo primero.


 

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