Prokursy Online

Podstawy

Ethernet – warstwa łącza danych (L2)

3 min czytania•Postęp: 52/78•Nieukończona

Ethernet – warstwa łącza danych (L2)

1. Czym jest Ethernet?

Ethernet to:

  • najpopularniejszy standard sieci lokalnych (LAN),

  • zestaw zasad określających:

    • jak tworzone są ramki,

    • jak używane są adresy MAC,

    • jak urządzenia uzyskują dostęp do medium transmisyjnego.

Ethernet działa w:

  • warstwie łącza danych (L2)

  • warstwie fizycznej (L1)

2. Ethernet a model OSI

W modelu OSI Ethernet obejmuje:

  • Podwarstwę LLC (802.2)
    – informuje, jaki protokół warstwy wyższej jest przenoszony (np. IPv4)

  • Podwarstwę MAC (802.3)
    – adresy MAC
    – zasady dostępu do medium
    – tworzenie ramek

3. Adres MAC – fundament Ethernetu

Każda karta sieciowa ma:

  • adres MAC (48 bitów)

  • zapis heksadecymalny, np. AA:BB:CC:DD:EE:FF

Adres MAC:

  • identyfikuje urządzenie w sieci lokalnej

  • używany jest tylko w obrębie LAN

  • nie przechodzi przez router

4. Ewolucja Ethernetu – sens praktyczny

Stare rozwiązania (historycznie)

  • kabel koncentryczny

  • topologia magistrali

  • metoda dostępu CSMA/CD

  • częste kolizje

  • jedna domena kolizyjna

📌 Dla egzaminu:
CSMA/CD = starszy Ethernet, dziś praktycznie nieużywany

HUB (koncentrator)

  • fizycznie gwiazda

  • logicznie magistrala

  • wysyła dane do wszystkich portów

  • jedna domena kolizyjna

  • niska wydajność

📌 HUB:

  • nie analizuje MAC

  • nie filtruje ruchu

5. Switch – kluczowy moment Ethernetu

Co robi switch?

  • analizuje adresy MAC

  • wysyła ramkę tylko do właściwego portu

  • uczy się adresów MAC dynamicznie

📌 Switch ≠ HUB

Tablica adresów MAC (CAM table)

Switch zapisuje:

  • MAC źródłowy

  • port, z którego ramka przyszła

Dzięki temu:

  • wie, gdzie wysłać kolejne ramki

  • nie rozsyła ich „w ciemno”

Zalewanie (flooding)

Jeśli switch:

  • nie zna MAC docelowego

to:

  • wysyła ramkę na wszystkie porty (oprócz nadawcy)

📌 To normalne zachowanie, nie błąd

6. Domeny w sieci Ethernet

Domena kolizyjna

  • HUB → jedna duża domena

  • SWITCH → każdy port = osobna domena

Efekt:

  • brak kolizji

  • większa wydajność

Dupleks

Switch umożliwia:

  • pełny dupleks

  • jednoczesne wysyłanie i odbieranie danych

📌 Przy full-duplex:

  • CSMA/CD nie jest potrzebne

7. Przepustowość w Ethernet

  • HUB → pasmo współdzielone

  • SWITCH → pasmo dedykowane

Przykład:

  • switch 100 Mb/s

  • każde urządzenie ma własne 100 Mb/s

8. Najpopularniejsze standardy Ethernet

Standard Prędkość Medium
Fast Ethernet 100 Mb/s skrętka
Gigabit Ethernet 1 Gb/s skrętka / światłowód
10G Ethernet 10 Gb/s światłowód

📌 Do LAN:

  • Fast Ethernet

  • Gigabit Ethernet

9. Ramka Ethernet – co musi wiedzieć uczeń

Ramka Ethernet zawiera:

  1. Adres MAC docelowy

  2. Adres MAC źródłowy

  3. Typ (np. IPv4)

  4. Dane (pakiet IP)

  5. Suma kontrolna (FCS)

Rozmiary ramki

  • min: 64 bajty

  • max: 1518 bajtów

  • VLAN → do 1522 bajtów

📌 Dane:

  • min 46 bajtów

  • max 1500 bajtów (MTU)

10. Ethernet + ARP (powiązanie!)

Ethernet:

  • nie zna IP

  • działa na MAC

ARP:

  • tłumaczy IP → MAC

📌 Bez ARP:

  • Ethernet nie wiedziałby, do kogo wysłać ramkę

11. Co uczeń MUSI zapamiętać (checklista)

  • Ethernet = warstwa 2

  • Pracuje na adresach MAC

  • Switch analizuje MAC

  • HUB wysyła do wszystkich

  • Każdy port switcha = osobna domena kolizyjna

  • Ramka ≠ pakiet

  • ARP łączy IP z MAC

12. Złota reguła dydaktyczna

IP mówi „gdzie”
MAC mówi „do kogo”
Ethernet mówi „jak wysłać”

Notatki (opcjonalnie)
PoprzedniaNastępna