Код РАМ5 в технології Gigabit Еthernet.

Как известно, каждая пара кабеля категории 5 имеет гарантированную полосу пропускания до 100 МГц. Для передачи по такому кабелю данных со скоростью 1000 Мбит/с было решено организовать параллельную передачу одновременно по всем 4 парам кабеля (так же, как и в технологии l00VG-AnyLAN).

Это сразу уменьшило скорость передачи данных по каждой паре до 250 Мбит/с. Однако и для такой скорости необходимо было придумать метод кодирования, который имел бы спектр не выше 100 МГц. Кроме того, одновременное использование четырех пар на первый взгляд лишает сеть возможность распознавать коллизии.

На оба эти вопроса комитет 802.ЗаЬ нашел ответы.

Для кодирования данных был применен код РАМ5, использующий 5 уровней потенциала: -2, -1,0, +1, +2. Поэтому за один такт по одной паре передается 2,322 бит информации. Следовательно, тактовую частоту вместо 250 МГц можно снизить до 125 МГц. При этом если использовать не все коды, а передавать 8 бит за такт (по 4 парам), то выдерживается требуемая скорость передачи в 1000 Мбит/с и еще остается запас неиспользуемых кодов, так как код РАМ5 содержит 54 = 625 комбинаций, а если передавать за один такт по всем четырем парам 8 бит данных, то для этого требуется всего 28 = 256 комбинаций. Оставшиеся комбинации приемник может использовать для контроля принимаемой информации и выделения правильных комбинаций на фоне шума. Код РАМ5 на тактовой частоте 125 МГц укладывается в полосу 100 МГц кабеля категории 5.

DHCP(англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамічної конфігурації вузла) — це мережний протокол, що дозволяє комп'ютерам автоматично одержувати IP-адресу й інші параметри, необхідні для роботи в мережі TCP/IP. Для цього комп'ютер звертається до спеціального серверу, під назвою сервер DHCP. Мережевий адміністратор може задати діапазон адрес, що розподіляють серед комп'ютерів. Це дозволяє уникнути ручного налаштування комп'ютерів мережі й зменшує кількість помилок. Протокол DHCP використовується в більшості великих мереж TCP/IP.

DHCP є розширенням протоколу BOOTP, що використовувався раніше для забезпечення бездискових робочих станційIP-адресами при їхньому завантаженні. DHCP зберігає зворотну сумісність з BOOTP.

Стандарт протоколу DHCP був прийнятий у жовтні 1993 року. Остання версія протоколу (березень 1997 року) описана в RFC 2131. Нова версія DHCP, призначена для використання в середовищі IPv6, зветься DHCPv6 і визначена в RFC 3315 (липень 2003 року).

Опції DHCP

Крім IP-адреси, DHCP також може повідомляти клієнтові додаткові параметри, необхідні для нормальної роботи в мережі. Ці параметри називаються опціями DHCP. Список стандартних опцій можна знайти в RFC 2132. Деякими з найбільш часто використовуваних опцій є:

IP-адреса маршрутизатора за замовчуванням;

маска підмережі;

адреси серверів DNS;

ім'я домену DNS.

Деякі постачальники програмного забезпечення можуть визначати власні, додаткові опції DHCP.

Режими DHCP

Протокол DHCP працює у віповідності клієнт-сервер. Під час запуску системи комп'ютер, який є DHCP-клієнтом, відправляє в мережу запит на отримання IP-адреси. DHCP-сервер відповідає і відправляє повідомлення-відповідь, яка містить IP-адресу і деякі інші конфігураційні параметри. При цьому сервер DHCP може працювати в різних режимах, включаючи:

Динамічний розподіл - адміністратор присвоює IP-діапазон адрес на сервері DHCP. Кожен клієнтський комп'ютер в мережі повинен запросити IP-адресу від DHCP-сервера, коли мережа ініціалізується за концепцією "оренди". Коли закінчується термін оренди, якщо вона не буде продовжена, DHCP-сервер має право повернути адресу і призначити її на інші комп'ютери.

Автоматичне виділення - сервер DHCP буде постійно призначати вільний IP-адрес з діапазону, встановленого адміністратором, запитуючому комп'ютеру. Основна відмінність з динамічним розподілом в тому, що сервер зберігає записи минулих завдань IP і намагається привласнити ту ж адресу тому ж комп'ютеру для майбутніх мережних підключень.

Статичний розподіл - сервер DHCP робить призначення IP-адрес виключно на основі таблиці MAC-адрес, які зазвичай заповнені вручну адміністратором мережі. Якщо MAC-адреса комп'ютера, не зазначена в таблиці йому не буде призначений мережевий адрес.

ARP (англ. Address Resolution Protocol — протокол визначення адрес) — мережевий протокол, призначений для перетворення IP-адрес (адрес мережевого рівня) в MAC-адреси (адреси канального рівня) в мережах TCP/IP. Він визначений в RFC 826.

[ред.]Опис протоколу

Відображення виконується лише для тих IP-пакетів, які відправляються, оскільки лише в момент відправлення створюються заголовки IP та Ethernet.

ARP-таблиця для перетворення адрес

Перетворення адрес виконується шляхом пошуку по таблиці. Ця таблиця називається ARP-таблицею, зберігається у пам'яті і містить рядки для кожного вузла мережі. В двох стовпчиках містятться IP- та Ethernet-адреси. Якщо потрібно перетворити IP-адресу в Ethernet-адресу, то відбувається пошук запису з відповідною IP-адресою

ARP-таблиця необхідна тому, що IP-адреси та Ethernet-адреси вибираються незалежно, і немає жодного алгоритму для перетворення однієї в іншу. IP-адресу вибирає менеджер мережі з урахуванням розташування машини у мережі Інтернет. Якщо машину переміщують в іншу частину мережі Інтернет, то їїIP-адреса повинна бути змінена. Ethernet-адресу вибирає виробник мережного інтерфейсного обладнання з виділеного для нього згідно з ліцензією адресного простору. Якщо у машини змінюється мережний адаптер, то міняється і Ethernet-адреса.

Порядок перетворення адрес

У ході звичайної роботи мережна програма відправляє прикладне повідомлення, користуючись транспортними послугами TCP. Модуль TCP посилає відповідне транспортне повідомлення через модуль IP. В результаті, складається IP-пакет, який має бути переданий драйверу Ethernet. IP-адреса місця призначення відома прикладній програмі, модулю TCP та модулю IP. Необхідно на її основі знайти Ethernet-адресу місця призначення. Для пошуку відповідної Ethernet-адреси використовується ARP-таблиця.

MAC-адреса (від англ. Media Access Control - управління доступом до носія) — це унікальний ідентифікатор, що зіставляється з різними типами устаткування для комп’ютерних мереж. Більшість мережевих протоколів канального рівня використовують один з трьох просторів MAC-адрес, керованих IEEE: MAC-48, EUI-48 і EUI-64. Адреси в кожному з просторів теоретично мають бути глобально унікальними. Не всі протоколи використовують MAC-адреси, і не всі протоколи, що використовують MAC-адреси, потребують подібної унікальності цих адрес.

Адресація MAC-рівня

Існує 3 рівня MAC-адресації:

MAC-адресу - унікальний ідентифікатор, що зіставляється з різними типами устаткування для комп'ютерних мереж.

Протоколи сімейства IEEE 802 використовують 48-бітну схему адресації MAC-рівня.

MAC-адресу пристрою глобально унікальний, зазвичай зашивається в апаратуру

У широкомовних мережах (таких, як мережі на основі Ethernet) MAC-адреса дозволяє унікально ідентифікувати кожен вузол мережі і доставляти дані тільки цьому вузлу. Таким чином, MAC-адреси формують основу мереж на канальному рівні, яку використовують протоколи більш високого (мережевого) рівня. Для перетворення MAC-адрес в адреси мережевого рівня і назад застосовуються спеціальні протоколи (наприклад, ARP і RARP в мережах TCP / IP).

Адреси типу MAC-48 найбільш поширені; вони використовуються в таких технологіях, як Ethernet, Token ring, FDDI та ін Вони складаються з 48 біт, таким чином, адресний простір MAC-48 налічує 248 (або 281 474 976 710 656) адрес. Згідно з підрахунками IEEE, цього запасу адрес вистачить щонайменше до 2100 року.

EUI-48 відрізняється від MAC-48 лише семантично: в той час як MAC-48 використовується для мережевого устаткування, EUI-48 застосовується для інших типів апаратного іпрограммного забезпечення.

Ідентифікатори EUI-64 складаються з 64 біт і використовуються в FireWire, а також в IPv6 як молодші 64 біт мережевої адреси вузла.

Структура MAC-адреси

Структура MAC-адреси виглядає наступним чином:

Перший біт MAC-адреси одержувача називається бітом I / G (individual / group або широкомовною). В адресі джерела він називається індикатором маршруту від джерела (Source Route Indicator).

Другий біт визначає спосіб призначення адреси

Три старших байти адреси називаються захисним адресою (Burned In Address, BIA) або унікальним ідентифікатором організації (Organizationally UniqueIdentifier, OUI)

За унікальність молодших трьох байт адреси відповідає