Ethernet 3

 3. ÀÌ´õ³ÝÀÇ ±â¼úÀû »çÇ×




  • MAC °èÃþ ±¸¼º
    • MAC driver (ODI/NDIS/Packet)
    • MAC controller
    • ¼Û¼ö½Å¿ë frame buffer (shared local memory)


  • MAC °èÃþ ±â´É
    • MAC Frame ±¸¼º
    • Carrier Sense °¨Áö
    • Collision Detection °¨Áö
    • Collision °¨Áö½Ã jam ½ÅÈ£ ¼Û½Å
    • CRC °Ë»ç ¹× »ý¼º
    • ÀçÀü¼Ûµ¿ÀÛ
    • MAC Frame ¿¡¼­ DATA ºÎºÐ ÃßÃâ

(1) CSMA/CD

<CSMA/CD Parameters>

  • bit time
    • cable »ó¿¡¼­ 1 bit °¡ ¼Û½ÅµÇ´Â ½Ã°£ (1 bit time)
    • 10 Mbps : 1bit/10 Mhz = 0.1 us (= 100 ns) (us´Â microsecond ÀÓ)
  • slot time (=collision window)
    • PreambleÀÇ Ã¹ bitÀÌ ¼Û½ÅµÈ ½Ã°£ºÎÅÍ Ãæµ¹»ç½ÇÀÌ °¨ÁöµÇ¾î Àü¼ÛÀ» ÁßÁö ÇÒ¼ö ÀÖ´Â ÃæºÐÇÑ ½Ã°£À» ¸»ÇÑ´Ù.
    • 4°³ÀÇ repeater·Î ¿¬°áµÈ 2.5 Km ÀÇ Ethernet ¿¡¼­ slot time : 512 bit time (=51.2 us)
    • slot time Àº FrameÀÇ ÃÖ¼Ò±æÀ̸¦ ±ÔÁ¤ÇÑ´Ù.
      ±ÔÁ¤ÇÏÁö ¾ÊÀ» °æ¿ì
      MAC ¿¡¼­ ó¸®ÇؾßÇÒ ÀçÀü¼ÛÀÌ »óÀ§°èÃþÀ¸·Î Ã¥ÀÓÀÌ ¿Å°Ü Á® ÀÀ¿ë°èÃþÀÛ¾÷ÀÌ ´À·ÁÁö´Âµ¥, ÀÌ°ÍÀ» ¹æÁöÇϱâ À§ÇÔÀÌ´Ù. (ÃÖ¼Ò MAC ÀçÀü¼Û ½Ã°£Àº IFG ½Ã°£ÀÎ 9.6 usÀÌ´Ù.)
    • ÃÖ¾ÇÀÇ °æ¿ìÀÎ slot time µ¿¾È¿¡ Ãæµ¹»ç½ÇÀ» ¼Û½Ånode¿¡¼­ ¾Ë¶§±îÁö, ÀÌ frameÀÇ ¼Û½ÅÀÌ ¿Ï·áµÇÁö ¾Êµµ·Ï º¸ÀåÇÏ´Â ÃÖ¼Ò Frame ±æÀÌ ±ÔÁ¤ (64 bytes = 512 bits)
  • InterFrameGap(IFG) time
    • ¼Û½ÅÀ» ¹«»çÈ÷ ¿Ï·áÇÑ DTE¶ó ÇÒÁö¶óµµ ´ÙÀ½ FrameÀ» ¿¬¼ÓÀûÀ¸·Î Àü¼ÛÇÏÁö ¸ø ÇÏ°í 96 bit time (= 9.6 us) ´ë±âÈÄ ´Ù½Ã Àü¼Û°¡´É
    • ä³Î µ¶Á¡Çö»ó ¹æÁö (IFG ·Î ÀÎÇØ, °°Àº Á¶°Ç¿¡¼­ idleÀ» °¨ÁöÇÏ¿© ¼Û½Å½Ãµµ)
  • backoff algorithm
    • Ãæµ¹ÀÌ ÀϾ°íjam ÀÌ ¹ß»ýÇÑÈÄ Ã¤³Î idle
    • ÀçÀü¼Û °£°ÝÀ» truncated binary exponential backoff ·Î °áÁ¤
    • RandomÇÏ°Ô °áÁ¤µÈ Á¤¼ö°ª r slot time¸¸Å­ ´ë±âÈÄ ÀçÀü¼Û
  • Jamming size ( 32 bitsÀÇ random ÇÑ bit¿­ (½ÇÁ¦ 32°³ÀÇ '1'))
    • Ãæµ¹Çö»óÀÇ ¹ß»ýÀ» °­Á¦·Î ¾Ë¸®±â À§ÇÑ ½ÅÈ£
    • ÀûÀº bitÀÇ Ãæµ¹½Ã °¨¼â°¡ »ý°Ü Á¦´ë·Î Ãæµ¹À» ¾Ë¸®Áö ¸øÇÏ´Â °æ¿ì¸¦ ¹æÁö

< CSMA/CD ¹æ½Ä >

  • ¼Û½ÅÃø
    1. MAC Frame ÁغñÈÄ carrier °Ë»ç
      • busy : idleÇÒ¶§±îÁö carrier¸¦ °è¼Ó °Ë»ç
      • idle : interframe gap ½Ã°£ÀÎ 9.6 us ´ë±âÈÄ Àü¼Û
    2. Àü¼ÛÁß Ãæµ¹ °¨Áö
      • Preamble / SFD ºÎºÐ Àü¼ÛÁß Ãæµ¹ : ÀÌ ºÎºÐÀÇ ¼Û½ÅÀ» ¿Ï·áÇÑÈÄ jam ½ÅÈ£¼Û½Å
      • ³ª¸ÓÁö Àü¼ÛÁß Ãæµ¹ : Áï½Ã Àü¼ÛÀ» ÁßÁöÇÑ µÚ jam ½ÅÈ£¸¦ 3.2 us µ¿¾È ¼Û½Å
    3. ÀçÀü¼Û ½Ãµµ
      • ÃÑÀü¼ÛȽ¼ö°¡ 16ȸ ÃÊ°ú : »óÀ§°èÃþ¿¡ ÀçÀü¼Û½Ãµµ ÃÊ°ú¿À·ù¸¦ º¸°í
      • ÀÌÇÏ : backoff time µ¿¾È ´ë±âÇÑÈÄ ÀçÀü¼Û ½Ãµµ
  • ¼ö½ÅÃø
    1. ¼ö½Å ºñÆ®¿­·ÎºÎÅÍ SFD ºÎºÐÀ» °¨ÁöÇÏ¿©, ±×ÀÌÈÄ ¿µ¿ªºÎÅÍ DATA ±îÁö NICÀÇ shared memory (¼ö½Å¹öÆÛ)¿¡ byte ´ÜÀ§·Î ÀúÀåÇϸ鼭, ÇÁ·¹ÀÓÀÇ ±æÀÌ, DA, CRCÀÇ °è»êÀ» µ¿½Ã¿¡ ¼öÇà
      • FrameÀÇ ÃÖ´ë/ÃÖ¼Ò ±æÀÌ¿¡ ¾î±ß³ª°Å³ª
      • DA°¡ ÀÚ½ÅÀÇ ÁÖ¼Ò°¡ ¾Æ´Ñ°æ¿ì
      • FCS °¡ Ʋ¸°°æ¿ì, FrameÀ» ¹ö¸°´Ù.
    2. Á¤»óÀûÀ¸·Î ¿Ï·á
      • MAC driver´Â TypeÀ» ÂüÁ¶ÇÏ¿©, ÀûÇÕÇÑ »óÀ§°èÃþÀ¸·Î Á¤º¸¿µ¿ª¸¸À» Àü´Þ

(2) Frame ±¸¼º

  • DIX 2.0 Ethernet Frame Format
  • IEEE 802.3 Frame Format

  1. Preamble
    • ¼Û½ÅÃø°ú ¼ö½ÅÃø°£ÀÇ ¼Û/¼ö½Å ¼Óµµ¸¦ ÀÏÄ¡½ÃÅ°±â À§ÇÑ bit synchronization
    • 10101010ÀÌ 7ȸ ¿¬¼Ó ¹Ýº¹µÇ´Â 56ºñÆ®·Î ±¸¼º
  2. SFD (Start of Frame Delimiter)
    • frameºñÆ®¿­¿¡¼­ byte ´ÜÀ§¸¦ ½Äº°ÇÏ´Â byteµ¿±â
    • Á¤»óÀûÀÎ ÇÁ·¹ÀÓÀÇ ³»¿ëÀÌ ½ÃÀ۵ȴٴ »ç½ÇÀ» ¾Ë·ÁÁÖ´Â frame µ¿±â
    • 10101011ÀÇ 8ºñÆ®·Î ±¸¼º
    • Preamble ¹× SFD´Â ¸ðµÎ MAC controller chip¿¡¼­ ¸¸µé¾îÁø´Ù.
  3. DA (Destination Address)

    - Block ID (OUI = Organizationally Unique Identifier)

    • NIC Á¦Á¶È¸»ç¸¦ ½Äº°ÇÏ´Â code
    • ¼Û½Å½Ã °¢ byte ÀÇ LSB ºÎÅÍ ¼Û½Å
    • LSB : 0 - ÇϳªÀÇ ¸ñÀûÁö ½ºÅ×ÀÌ¼Ç ( Address Resolution µÈ °æ¿ì)
    • LSB : 1 - Multicast Address
    • ¸ðµç bits °¡ 1 : Broadcast (ARP,RARP¿¡ »ç¿ë)
    • Promiscuous Mode : °¢ ½ºÅ×À̼ÇÀº FrameÀÇ DA ¿¡ »ó°ü¾øÀÌ ¸ðµç Á¾·ùÀÇ Frame¸¦ ¼ö½ÅÇÒ¼ö ÀÖµµ·Ï ¼³Á¤°¡´É ( Network Analyzer)
  4. SA (Source Address)
    • NIC ÀÇ ROM¿¡ ÀÚ½ÅÀÇ Ethernet address ±â·Ï
    • MAC controller °¡ ÃʱâÈ­µÉ ¶§, ROMÀ¸·Î ºÎÅÍ ÁÖ¼Ò¸¦ ÀÐ¾î ³»ºÎÀÇ register¿¡ ÀúÀåÇÏ°í ÀÖ´Ù°¡, frameÀÇ ¼Û½Å½Ã ÀÌ °ªÀ» Àоî SA¿µ¿ª¿¡ ÀÚµ¿ »ðÀÔ

   5.   Type ¶Ç´Â Length

   1. DIX 2.0 ÀÇ Type : »óÀ§°èÃþ protocol Ç¥½Ã
   2. IEEE 802.3 ÀÇ Length : DATA (PadÆ÷ÇÔ) ¿µ¿ªÀÇ ±æÀÌ
  3. µÎ°¡Áö Frame Çü½ÄÀ» Autodetect Çϱâ À§ÇØ ±âÁؼ³Á¤

       1. DIX 2.0 Type : 0x0600 ÀÌ»ó
       2. IEEE 802.3 : 0x0600 ¹Ì¸¸

 

Type (Length)

Protocol

Type (Length)

Protocol

0000 - 05dc

IEEE 802.3 ±æÀÌ ¿µ¿ª

0806

ARP

0600

XNS IDP

8035

RARP

0800

IP

8137

Netware IPX

0805

X.25 PLP

8191

NetBIOS

 

Data¿Í Pad

Data°¡ ÃÖ¼Ò±æÀÌÁ¦ÇÑÀÎ 46bytesº¸´Ù ÀÛÀ»¶§, ±× Â÷À̸¸Å­ PadÃß°¡ (0À¸·Î ä¿öÁü)

CRC ( Cyclic Redundancy Check = FCS )

   1. Preamble°ú SFD Á¦¿Ü
   2.  DA + SA + Length + DATA(Pad) ¿µ¿ªÀÇ °è»ê
   3. MAC controller´Â FrameÀ» ¼Û½ÅÇϸ鼭 µ¿½Ã¿¡ CRC °è»êÇÑÈÄ DATA µÚ¿¡ Ãß°¡
   4. ¼ö½ÅÂÊ MAC controller µµ ¼ö½ÅÇϸ鼭 µ¿½Ã¿¡ CRC °è»êÇÑÈÄ ¼ö½ÅµÈ CRC °¡ ÀÏÄ¡ÇÏ´Â Áö¸¦
      °Ë»çÇÏ°í, Ʋ¸®¸é ¹ö¸°´Ù.

< ¼ö½ÅµÈ MAC FrameÀÇ Demultiplexing >


  1. DSAP ÀÇ °ª¿¡ µû¶ó, LLCÀÇ Á¤º¸¿µ¿ªÀ» ¾î´À »óÀ§ protocol·Î º¸³¾Áö¸¦ °áÁ¤

    DSAP

    Protocol

    DSAP

    Protocol

    06

    IP

    E0

    Netware IPX

    42

    BPDU

    F0

    NetBIOS

    7E

    X.25 PLP

    FF

    Global SAP

    80

    XNS

    AA

    IEEE SNAP

  2. ¹®Á¦Á¡ ¹ß»ý
    • DSAP ÀÇ Å©±â°¡ 1byte ÀÌ°í, ÀÌÁß¿¡¼­ 7 bits¸¸ »ç¿ëÇÒ¼ö ÀÖÀ¸¹Ç·Î, Áö¿ø protocolÀÇ ¼ö°¡ 120¿©°³ ¹Û¿¡ ¾ÈµÈ´Ù.


  3. IEEE 802.2 SNAP ÃâÇö (SubNetwork Access Protocol)
    • DIX 2.0 Frame ÀÇ Type ÀÇ °¹¼ö¸¸Å­ protocolÀ» Áö¿øÇϱâ À§ÇØ ¸¸µë
    • OUI (3 bytes) : NIC Á¦Á¶È¸»ç¸¦ ½Äº°ÇÏ´Âcode (ÇöÀç´Â ´ëºÎºÐ 0x000000)
    • PID (Protocol Identifier) - ½ÇÁ¦ÀûÀ¸·Î »óÀ§ protocolÀ» ÁöÁ¤ÇÏ´Â ºÎºÐÀ¸·Î DIX 2.0 FrameÀÇ Type ¿µ¿ª°ú °°Àº ¿ªÇÒ


  4. IEEE 802.3 Demultiplexing Á¤¸® (»óÀ§ÀÇ protocol·Î Àü´ÞÇϱâÀ§ÇÑ ¹æ¹ý)
    1. ¼ö½ÅµÈ Ethernet FrameÀÇ Type(Length) °ª È®ÀÎ
      -> °ªÀÌ 0x0600 ÀÌ»óÀ̸é, DIX 2.0 Type À¸·Î ÀνÄ
    2. Type(Length)°ªÀÌ 0x0600 ¹Ì¸¸À̸é, IEEE 802.3 Length ·Î ÀνÄ
    3. 802.2 LLC È®ÀÎ
    4. LLC ÀÇ DSAP °¡ 0xAA À̸é, ´Ù½Ã SNAP È®ÀÎ
      -> SNAP ÀÇ OUI °ªÀÌ 0x0080C2 À̸é, PID ¿¡ µû¶ó MAC Bridge¿¡¼­ »ç¿ë
    5. SNAPÀÇ OUI °ªÀÌ 0x000000À̸é, SNAP PID¸¦ È®ÀÎÇÏ¿© ÇØ´ç protocol·Î Demultiplexing (DIX 2.0 Type ÀÇ °ª°ú °°´Ù)
       


*** Ethernet 3 ***

±âŸ °­ÀǽǷÎ...