Cisco : Chapter 5 "Ethernet"
Enkapsulasi Ethernet
Ethernet adalah teknologi LAN yang paling banyak digunakan saat ini.
Ethernet beroperasi pada lapisan data link dan lapisan fisik. Ini adalah keluarga teknologi jaringan yang ditentukan dalam standar IEEE 802.2 dan 802.3. Ethernet mendukung bandwidth data:
- 10 Mb / dtk
- 100 Mb / dtk
- 1000 Mb / dtk (1 Gb / dtk)
- 10.000 Mb / dtk (10 Gb / dtk)
- 40.000 Mb / dtk (40 Gb / dtk)
- 100.000 Mb / dtk (100 Gb / dtk)
Sublapisan LLC
Sublapisan Ethernet LLC menangani komunikasi antara lapisan atas dan lapisan bawah. Ini biasanya antara perangkat lunak jaringan dan perangkat keras perangkat. Sublapisan LLC mengambil data protokol jaringan, yang biasanya berupa paket IPv4, dan menambahkan informasi kontrol untuk membantu mengirimkan paket ke node tujuan. LLC digunakan untuk berkomunikasi dengan lapisan atas aplikasi, dan mentransisikan paket ke lapisan bawah untuk pengiriman.
LLC diimplementasikan dalam perangkat lunak, dan implementasinya tidak bergantung pada perangkat keras. Di komputer, LLC dapat dianggap sebagai perangkat lunak driver untuk NIC. Driver NIC adalah program yang berinteraksi langsung dengan perangkat keras di NIC untuk meneruskan data antara sublayer MAC dan media fisik.
Sublapisan MAC
MAC merupakan sublayer bawah dari lapisan data link. MAC diimplementasikan oleh perangkat keras, biasanya di NIC komputer. Secara spesifik tercantum dalam standar IEEE 802.3. Gambar 2 mencantumkan standar IEEE Ethernet yang umum.
MAC Sublayer
Enkapsulasi data
Proses enkapsulasi data meliputi perakitan bingkai sebelum transmisi, dan pembongkaran bingkai setelah penerimaan bingkai. Dalam membentuk bingkai, lapisan MAC menambahkan header dan trailer ke lapisan jaringan PDU.
Enkapsulasi data menyediakan tiga fungsi utama:
- Pembatas bingkai - Proses pembingkaian menyediakan pembatas penting yang digunakan untuk mengidentifikasi sekelompok bit yang membentuk bingkai. Bit pembatas ini menyediakan sinkronisasi antara node pengirim dan penerima.
- Pengalamatan - Proses enkapsulasi berisi Layer 3 PDU dan juga menyediakan pengalamatan lapisan data link.
- Deteksi kesalahan - Setiap frame berisi trailer yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan dalam transmisi.
Penggunaan frame membantu dalam transmisi bit karena ditempatkan di media dan dalam pengelompokan bit pada node penerima.
Kontrol Akses Media
Tanggung jawab kedua dari sublayer MAC adalah kontrol akses media. Kontrol akses media bertanggung jawab atas penempatan bingkai pada media dan penghapusan bingkai dari media. Sesuai namanya, ia mengontrol akses ke media. Sublapisan ini berkomunikasi langsung dengan lapisan fisik.
Topologi logis yang mendasari Ethernet adalah bus multi-akses; oleh karena itu, semua node (perangkat) pada satu segmen jaringan berbagi media. Ethernet adalah metode jaringan berbasis pertentangan. Metode berbasis pertentangan berarti bahwa perangkat apa pun dapat mencoba mengirimkan data melalui media bersama setiap kali ada data untuk dikirim. Proses Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA / CD) digunakan dalam LAN Ethernet setengah dupleks untuk mendeteksi dan menyelesaikan benturan. LAN Ethernet saat ini menggunakan sakelar dupleks penuh, yang memungkinkan beberapa perangkat mengirim dan menerima secara bersamaan tanpa benturan.
Evolusi Ethernet
Sejak penciptaan Ethernet pada tahun 1973, standar telah berkembang untuk menentukan versi teknologi yang lebih cepat dan lebih fleksibel. Kemampuan Ethernet untuk berkembang dari waktu ke waktu adalah salah satu alasan utama Ethernet menjadi sangat populer. Versi awal Ethernet relatif lambat pada 10 Mbps. Versi terbaru Ethernet beroperasi pada 10 Gigabit per detik dan lebih cepat.
Ethernet Frame Fields
Ukuran bingkai Ethernet minimum adalah 64 byte dan maksimum adalah 1518 byte. Ini mencakup semua byte dari bidang Alamat MAC Tujuan melalui bidang Frame Check Sequence (FCS). Bidang Pembukaan tidak disertakan saat menjelaskan ukuran bingkai.
Setiap frame dengan panjang kurang dari 64 byte dianggap sebagai "collision fragment" atau "runt frame" dan secara otomatis dibuang oleh stasiun penerima. Bingkai dengan lebih dari 1500 byte data dianggap "jumbo" atau "bingkai bayi raksasa".
Jika ukuran bingkai yang ditransmisikan kurang dari minimum atau lebih besar dari maksimum, perangkat penerima akan menjatuhkan bingkai. Frame yang jatuh kemungkinan besar merupakan hasil dari tabrakan atau sinyal yang tidak diinginkan lainnya dan oleh karena itu dianggap tidak valid.
MAC Address and Hexadecimal
Alamat MAC Ethernet adalah nilai biner 48-bit yang dinyatakan sebagai 12 digit heksadesimal (4 bit per digit heksadesimal).
Sama seperti desimal adalah sistem bilangan basis sepuluh, heksadesimal adalah sistem basis enam belas. Sistem bilangan basis enam belas menggunakan angka 0 hingga 9 dan huruf A hingga F. menunjukkan nilai desimal dan heksadesimal yang setara untuk biner 0000 hingga 1111. Lebih mudah untuk mengekspresikan nilai sebagai digit heksadesimal tunggal daripada empat bit biner .
Mengingat bahwa 8 bit (satu byte) adalah pengelompokan biner yang umum, biner 00000000 hingga 11111111 dapat direpresentasikan dalam heksadesimal sebagai rentang 00 hingga FF, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Nol di depan selalu ditampilkan untuk melengkapi representasi 8-bit. Misalnya, nilai biner 0000 1010 ditampilkan dalam heksadesimal sebagai 0A.
Konversi Heksadesimal
Konversi angka antara nilai desimal dan heksadesimal sangatlah mudah, tetapi membagi atau mengalikan dengan 16 secara cepat tidak selalu mudah. Jika konversi seperti itu diperlukan, biasanya lebih mudah untuk mengubah nilai desimal atau heksadesimal menjadi biner, dan kemudian mengonversi nilai biner ke desimal atau heksadesimal yang sesuai.
MAC Address: Ethernet Identity
Di Ethernet, setiap perangkat jaringan terhubung ke media bersama yang sama. Ethernet pernah didominasi topologi setengah dupleks menggunakan bus multi-akses atau hub Ethernet yang lebih baru. Ini berarti bahwa semua node akan menerima setiap frame yang dikirimkan. Untuk mencegah overhead yang berlebihan yang terlibat dalam pemrosesan setiap frame, alamat MAC dibuat untuk mengidentifikasi sumber dan tujuan sebenarnya. Pengalamatan MAC menyediakan metode untuk identifikasi perangkat di tingkat yang lebih rendah dari model OSI. Meskipun Ethernet sekarang telah dialihkan ke NIC dan sakelar dupleks penuh, masih mungkin bahwa perangkat yang bukan tujuan yang dimaksud akan menerima bingkai Ethernet.
Struktur Alamat MAC
Nilai alamat MAC adalah akibat langsung dari aturan yang diberlakukan IEEE bagi vendor untuk memastikan alamat yang unik secara global untuk setiap perangkat Ethernet. Aturan yang ditetapkan oleh IEEE mengharuskan vendor yang menjual perangkat Ethernet untuk mendaftar ke IEEE. IEEE memberikan vendor kode 3-byte (24-bit), yang disebut Pengidentifikasi Unik Organisasi (OUI).
IEEE mengharuskan vendor untuk mengikuti dua aturan sederhana, seperti yang ditunjukkan pada gambar:
- Semua alamat MAC yang ditetapkan ke NIC atau perangkat Ethernet lainnya harus menggunakan OUI yang ditetapkan vendor tersebut sebagai 3 byte pertama.
- Semua alamat MAC dengan OUI yang sama harus diberi nilai unik dalam 3 byte terakhir.
Komentar
Posting Komentar