Что такое преамбула Ethernet?

Ethernet является наиболее широко используемым набором стандартов для физических свойств сетей. Он также определяет, как данные попадают в кабель сети и как они распространяются по кабелю. Преамбула — это последовательность нулей и единиц, предшествующих поступающим данным.

Кадр Ethernet

Данные перемещаются по сетям сегментами. Это предотвращает перегрузку линии одним соединением в течение любого промежутка времени и блокировку доступа к сети для всех других компьютеров. Сетевое программное обеспечение помещает этот сегмент данных в пакет и помещает заголовки в начале, чтобы описать данные и указать их источник и место назначения. Это сетевое программное обеспечение затем передает свои пакеты программе Ethernet, которая преобразует пакет данных в биты в виде структуры, называемой кадром. Затем эти биты передаются по кабелю в виде электрического импульса.

Межкадровые события

Кадры не передаются по проводу один сразу за другим. Между ними небольшая тишина, которая называется Inter Frame Gap. Промежуток представляет собой время, необходимое для передачи 12 байтов данных, поэтому для разных классов сетей Ethernet это время разное. Для Fast Ethernet требуется зазор в 9,6 мкс, а для Gigabit Ethernet требуется минимальный зазор в 0,096 мкс. Следующим событием перед приходом кадра является преамбула. Преамбула описывается двумя категориями. Говорят, что это последовательность из 8 байтов, в которой последние два бита представляют собой другой шаблон, или она считается как 7 идентичных байтов, за которыми следует байт начала кадра.

Формат преамбулы

Все первые семь байтов преамбулы одинаковы:10101010. Последний байт, или байт начала кадра, немного отличается:10101011. 8 байтов преамбулы и начало кадра создают шаблон из 64 бит. Официально они не считаются частью кадра Ethernet. Кадр начинается сразу после начала кадра, без промежутка.

Цель

Преамбула действует как авангард в президентском кортеже. Всем впереди говорят проснуться и быть внимательными:грядет что-то важное. Помимо уведомления о готовности, преамбула также служит устройством синхронизации часов. Биты представлены как электрическое напряжение — высокое или низкое. Приемник должен идти в ногу со стандартным интервалом, потому что только с регулируемыми часами он может сказать, где заканчивается один бит и начинается следующий. Сигнал 10101010 легко обнаружить, но сигнал 11111111 может быть интерпретирован как 1111111, если часы приемника установлены слишком медленно. Преамбула демонстрирует скорость поступления данных и повторяет шаблон 1010 достаточно долго, чтобы получатель мог установить свои часы.