Princíp

Klasický Ethernet používal zbernicovú topológiu – teda zdielané médium, kde všetci počujú všetko a v každom okamžiku môže vysielať jen jeden. Jednotlivé stanice sú na ňom identifikované svojimi hardwarovými adresami (MAC adresa). Keď stanica obdrží
paket s inou ako vlastnou adresou, zahodí ho (karty však možno prepnúť do promiskuitného režimu, kedy prijímajú všetky pakety, táto možnosť sa využíva napr. pri monitorovaní siete).

Pre prístup k zdielanému prenosovému médiu (zbernici) sa používá metóda CSMA/CD (Carrier Sense with Multiple Access and Collision Detection), slovensky metóda mnohonásobného prístupu s naslúchaním nosnej a detekciou kolízií.

Stanica (sieťová karta), ktorá potrebuje vysielať, naslúcha čo sa deje na prenosovom médiu. Pokiaľ je v kľude, začne stanica vysielať. Môže sa stať (v dôsledku oneskorenia signálu), že dva stanice začnú vysielať přibližně v ten istý okamih. Ich signály sa
pochopiteľne navzájem skomolia. Táto situácia sa nazývá kolízia a vysielacie stanice ju poznajú podľa toho, že behom svojho vysielania zároveň zistia príchod cudzieho signálu. Stanice, ktorá detekuje kolíziu, pošle krátký signál (jam o 32 bitoch). Potom se všetky vysielacie stanice odmlčia a neskôr sa pokúsia o nové vysielanie.

Medzi opakovanými pokusmi o vysielanie stanica počká vždy náhodnú dobu. Interval, z kterého sa čakacia doba náhodne vyberá, sa behem prvých desiatich pokusov vždy zdvojnásobuje. Stanica tak pri opakovaných neúspechoch „riedi“ svoje pokusy o vysielanie a zvyšuje tak pravdepodobnosť, že sa o zdielané médium úspěšne podelí s ostatnými. Pokiaľ sa behom šestnástich pokusov nepodarí rámec odvysielať, stanica svoje snaženie ukončí a ohlási nadriadenej vrstve neúspech.

Ku kolízii môže dôjsť len v dobe, ktorá uplynie od začiatku vysielania do okamihu, kedy signál vysielaný stanicou obsadí celé médium (potom už prípadní ďalší záujemci o vysielanie zistí, že médium nie je voľné a počkajú na jeho uvoľnenie). Tento interval sa nazývá kolízne okienko a musí byť kratšie, než je doba vysielania najkratšieho rámca. Inak by mohlo dochádzať k nezisteným kolíziám (dve vzdialené stanice odvysielajú krátke rámce, ktoré sa na kábli pretnú a skomolia, ale obe stanice ukončia vysielanie skôr, ako k nim príde kolidujúci signál).


Táto metóda prístupu k médiu je veľmi efektívna pri nižšom zaťažení siete (cca 30 % šírky pásma). Jej efektivita klesá pri väčšom počte záujemcov o vysielanie, kedy môže dôjsť k exponenciálnemu nárastu kolízií. Efektivita CSMA/CD je vyššia pre dlhšie rámce, pretože pri ich prenose je výhodnější pomer medzi trvaním kolízneho okienka a vysielaním dát.

Jednotlivé varianty protokolu sa značia napr. 10Base5, 100Base-TX a podobne. Prvá číslica určuje maximálnu prenosovú rýchlosť v megabitoch za sekundu. Nasleduje označenie pásma (všetky verzie Ethernetu pracujú v základnom pásme, preto vždy obsahujú „Base“) a určenie druhu prenosového média.


REPEATER (opakovač)

Opakovač (anglicky repeater) je elektronický aktívny sieťový prvok ktorý príma skreslený, zašumený alebo inak poskodený signýl a opravený, zosilnený a správne časovaný ho vysiela ďalej. Tak je možné ľahko zvýšiť dosah média bez straty kvality a obsahu signálu. Opakovače patria do prvej (fyzickej) vrstvy referenčného modelu OSI, pretože pracujú priamo s elektrickým signálom.


Digitálna komunikácia

V digitálních komunikačních systémoch, je za repeater označované zariadenie, ktoré príma digitálny signál na elektromagnetických alebo optických prenosových médiách a regenerovaný ho vysiela do ďalšej vetvy média. Repeater vyrovnáva útlm spôsobený elektromagnetickým poľom alebo stratami v médiu. Viac repeaterov za sebou, umožňuje ešte viac predĺžiť dosah signálu - neplatí u ethernetu z dôvodu použitia kolíznych protokolov CSMA/CD, založených na možnosti detekovať kolízie a na predpoklade, že kolíziu dokážu rospoznať všetky uzly. Použitie opakovačov totiž vnáša nezanedbateľné oneskorenie do celkovej doby, ktorú signálu trvá, než prejde cestu z jedného konca siete na druhý. Pokiaľ by táto doba presiahla určitú hranicu, mohlo by dôjsť k veľmi zaujímavej, ale bohužiaľ veľmi nežiadúcej situáciii: kolízia by bola detekovateľná len v časti
siete, a nie v celej sieti (napríklad len "uprostred", a nie "na koncoch")

Repeater odstraňuje nechcený šum v prichádzajúčom signále. Na rozdiel od analógového signálu, môže byť digitálny, ak je príliš slabý alebo poškodený, analyzovaný a opravený. Analógový signál býva zesilnený pomocou zosilňovačou, ktoré rovnako tak, ako dáta, bohužiaľ zosilňujú aj šum.

Pretože digitálny signál závisí na prítomnosti, alebo absencii napetia, má tendenciu skreslovať sa oveľa rýchlejšie, než analógový signál, potrebuje omnoho častejšie opakovanie. Tam kde sa analógové repeateri umiestňujú až v osemnásť kilometrových intervaloch, digitálne približne v dvoch až šiestich.