Các giao thức dùng để xác định người dùng nào được quyền
sử dụng kênh truyền đa truy cập thuộc vào lớp con của Lớp
Liên kết dữliệu,được gọi làlớp Điều khiển truy cập (Media
Access Control –MAC)
Lớp này có vai trò quan trọng trong mạng LAN, là một
mạng sử dụng kênh đa truy cập làm nền tảng truyền tin,
khác với mạng WAN, sử dụng liên kết điểm-nối-điểm ngoại
trừ thông tin vệ tinh
119 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1995 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chương 5. Lớp điều khiển truy cập mạng và các hệ thống mạng liên quan, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MẠNG MÁY TÍNH
COMPUTER NETWORK
Chương 5. Lớp Điều Khiển Truy Cập
Mạng và Các Hệ Thống Mạng Liên Quan
5.1 Lớp điều khiển truy cập – Media Access Control MAC
Các giao thức dùng để xác định người dùng nào được quyền
sử dụng kênh truyền đa truy cập thuộc vào lớp con của Lớp
Liên kết dữ liệu, được gọi là lớp Điều khiển truy cập (Media
Access Control – MAC)
Lớp này có vai trò quan trọng trong mạng LAN, là một
mạng sử dụng kênh đa truy cập làm nền tảng truyền tin,
khác với mạng WAN, sử dụng liên kết điểm-nối-điểm ngoại
trừ thông tin vệ tinh
5.1.1 Phân bố kênh dữ liệu
Để phân bổ một kênh dữ liệu chung cho các
người dùng có yêu cầu trên mạng, sử dụng 2
phương thức thực hiện:
phân bố tĩnh
phân bố động
5.1.1.1 Phân bố tĩnh
Phương thức phân bố kênh tĩnh đơn giản nhất là phân kênh
theo tần số (FDM). Nếu số lượng người dùng là N thì băng
thông được chia thành N phần bằng nhau, mỗi người dùng
được gán một phần. Vì mỗi người dùng có một tần số riêng
nên không xảy ra hiện tượng nhiễu lẫn nhau. Khi số lượng
người dùng ít và cố định, mỗi kênh truyền có lưu lượng lớn
thì cơ chế phân kênh FDM là đơn giản và hiệu quả.
Tuy nhiên, khi số lượng người dùng lớn và thay đổi hoặc
bùng nổ lưu lượng, thì FDM sẽ gặp rắc rối.
Một phương thức phân kênh khác tương tự là phân kênh
theo thời gian (TDM), mỗi người dùng được phân bố một
khe thời gian. Nếu người dùng đó không sử dụng khe thời
gian đó thì khe thời gian sẽ rỗi. Phương thức này cũng gặp
phải các trở ngại tương tự như FDM
5.1.1.2 Phân bố động
Mô hình trạm: mô hình này gồm N máy trạm độc lập nhau
(ví dụ các máy tính, điện thoại, máy cá nhân, ...), mỗi máy
trạm có chương trình hoặc các người dùng tạo ra khung dữ
liệu truyền đi. Chúng còn được gọi là các đầu cuối. Khi
khung dữ liệu được tạo ra, máy trạm bị khóa và ngưng hoạt
động cho đến khi khung được truyền đi.
Khái niệm về kênh đơn: một kênh đơn là kênh dữ liệu dùng
cho tất cả các trường hợp truyền tin. Tất cả các máy trạm
đều sử dụng nó để phát và thu tín hiệu. Các máy trạm đều
có vai trò tương đương như nhau trên kênh truyền.
Khái niệm về xung đột: Nếu 2 khung truyền đồng thời thì
chúng sẽ chồng lên nhau và gây méo tín hiệu. Hiện tượng
này được gọi là xung đột. Trên thực tế, tất cả các trạm đều
có khả năng dò xung đột.
5.1.1.2 Phân bố động
Thời gian liên tục: Các khung có thể truyền bất kỳ
lúc nào. Không có một đồng hồ chủ để phân chia
kênh thành các khe thời gian.
Khe thời gian: Thời gian được chia thành các
khoảng rời rạc. Khung dữ liệu luôn luôn được
truyền ở thời điểm bắt đầu của khe thời gian.
Cảm biến sóng mang: Các trạm có thể cảm nhận
được kênh truyền trước khi truy cập. Nếu kênh bận
sẽ không có trạm nào truy cập đến nó cho đến khi
kênh ở trạng thái rỗi.
Không cảm biến sóng mang: máy trạm không cảm
nhận được kênh truyền trước khi truy cập.
5.1.2 Các giao thức đa truy cập
Trên thực tế, có nhiều giao thức khác nhau để phân bố kênh
dữ liệu. Ở trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứu một số các
giao thức điển hình.
5.1.2.1 ALOHA
a- Pure ALOHA: Nguyên tắc cơ bản của Pure ALOHA tương
đối đơn giản như sau:
- Cho phép người sử dụng truyền tin bất kỳ thời điểm nào
- Chấp nhận xung đột dữ liệu và các khung dữ liệu có thể sẽ bị
phá hỏng trong quá trình truyền
- Xung đột có thể được cảm nhận bởi các máy trạm bằng cách
lắng nghe kênh truyền
- Nếu xung đột xảy ra, đầu phát sẽ đợi trong một khoảng thời
gian ngẫu nhiên trước khi thực hiện phát lại
5.1.2 Các giao thức đa truy cập
5.1.2 Các giao thức đa truy cập
Một khung dữ liệu sẽ không bị xung đột với các khung khác
nếu trong thời gian truyền khung dữ liệu đó không có khung
nào khác truyền đi. Nếu trong thời gian đó có xung đột xảy
ra (như hình vẽ) thì Pure ALOHA cũng không đưa ra biện
pháp nào để khắc phục sự cố này.
b- Slotted ALOHA
Năm 1972, Roberts đưa ra một phương pháp làm tăng gấp
đôi dung lượng của hệ thống ALOHA như sau:
Khung thời gian truyền được phân chia thành các khoảng
thời gian nhỏ, mỗi khoảng thời gian đó tương ứng với một
khung dữ liệu. Như vậy dữ liệu của người sử dụng phải
được đồng bộ và gửi ở thời điểm bắt đầu của khung.
Phương pháp này giảm thiểu xung đột vì các dữ liệu của
người dùng không ảnh hưởng đến nhau. Tuy nhiên, khi có 2
hoặc nhiều dữ liệu của người sử dụng cố gắng truyền ở thời
điểm bắt đầu của một khung thì vẫn xảy ra xung đột. Trong
trường hợp này, các máy trạm phải đợi trong một khoảng
thời gian ngẫu nhiên trước khi phát lại.
5.1.2 Các giao thức đa truy cập
5.1.2.2 Giao thức đa truy cập cảm nhận sóng mang
(CSMA)
a- Persistent và Non-Persistent CSMA
1-Persistent CSMA: Khi một trạm muốn gửi dữ liệu, đầu
tiên nó phải lắng nghe trạng thái hiện tại của kênh truyền.
Nếu kênh truyền bận thì nó sẽ đợi cho đến khi kênh truyền
rỗi. Máy trạm sẽ phát một khung dữ liệu khi dò thấy kênh
truyền rỗi. Nếu xảy ra xung đột, máy trạm sẽ đợi trong một
khoảng thời gian ngẫu nhiên và phát lại.
Giao thức này được gọi là 1-Persistent vì xác suất phát dữ
liệu là 1 khi dò thấy kênh truyền rỗi.
Đối với giao thức Non-persistent CSMA, trước khi gửi dữ
liệu, nếu dò thấy kênh rỗi thì nó sẽ tiến hành gửi dữ liệu,
nếu kênh truyền bận, máy trạm sẽ không tiếp tục cảm nhận
sóng mang nữa mà thay vào đó, nó sẽ đợi trong một khoảng
thời gian ngẫu nhiên và lặp lại quá trình trên. Phương thức
này làm tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền nhưng độ trễ lại
lớn hơn so với phương pháp 1-persistent CSMA
5.1.2.2 Giao thức đa truy cập cảm nhận sóng mang
(CSMA)
Một giao thức nữa thuộc nhóm giao thức này là p-persistent
CSMA. Giao thức này sử dụng phương thức phân khe thời
gian cho kênh truyền. Khi dò thấy kênh truyền rỗi, máy
trạm bắt đầu phát với xác suất là p. Với một xác suất là q =
1-p , nó sẽ ngưng phát cho đến khe kế tiếp. Nếu kênh tiếp
tục rỗi thì nó hoặc là tiếp tục phát hoặc là ngưng phát với
xác suất là p và q. Quá trình này đượclặp lại cho đến khi
toàn bộ khung được phát đi hoặc có một trạm khác bắt đầu
phát dữ liệu. Giao thức này ít xảy ra xung đột hơn vì tất cả
các trạm muốn gửi dữ liệu sẽ không gửi đồng thời khi kênh
truyền rỗi
5.1.2.2 Giao thức đa truy cập cảm nhận sóng mang
(CSMA)
5.1.2.2 Giao thức đa truy cập cảm nhận sóng mang
(CSMA)
b- Giao thức đa truy cập cảm nhận sóng mang/dò xung đột
(CSMA/CD)
Trong các giao thức trước, các máy trạm sẽ phát hết toàn bộ khung dữ
liệu bất chấp có xung đột với một khung dữ liệu khác. Nếu trạm phát bỏ
qua việc phát khung dữ liệu ngay khi dò có xung đột sẽ tiết kiệm được
thời gian và băng thông của kênh truyền. Giao thức CSMA/CD dò xung
đột bằng cách đo năng lượng hoặc độ rộng xung của tín hiệu thu được
và so sánh với tín hiệu phát.
Sau khi dò thấy có xung đột, nó sẽ hủy bỏ việc phát dữ liệu, đợi trong
một khoảng thời gian ngẫu nhiên và phát lại. Mô hình này gồm các quá
trình: giành quyền phát dữ liệu, truyền dữ liệu và quá trình rỗi
5.1.2.3 Giao thức Collision-Free
Mặc dù xung đột không xuất hiện trong mô hình
CSMA/CD một khi trạm phát đã giành được kênh
truyền, nhưng trong quá trình tranh chấp kênh
truyền vẫn có thể xảy ra xung đột. Các xung đột
này ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống, đặc
biệt đối với trường hợp độ dài cáp lớn và kích
thước khung dữ liệu nhỏ. Trong phần này, chúng ta
sẽ khảo sát một số giao thức giải quyết vấn đề trên
mà không gây xung đột dữ liệu.
5.1.2.3 Giao thức Collision-Free
a- Giao thức Bit-map
Mỗi quá trình tranh chấp kênh dữ liệu được chia thành N khe
thời gian. Nếu trạm thứ 0 trong mạng muốn gửi dữ liệu, nó
sẽ phát bit 1 vào khe thứ 0, các trạm khác không được sử
dụng khe thời gian thứ 0 này. Trong khi đó trạm thứ 1 vẫn có
thể phát bit 1 vào khe thời gian 1 nếu có nhu cầu phát dữ
liệu. Một cách tổng quát, trạm thứ j sẽ thông báo có nhu cầu
gửi dữ liệu bằng cách phát bit 1 vào khe thời gian j. Như vậy,
kết thúc quá trình ta sẽ xác định được trạm nào có nhu cầu
phát dữ liệu và thực hiện quá trình phát dữ liệu theo thứ tự.
5.1.2.3 Giao thức Collision-Free
b- Phương pháp đếm ngược nhị phân
Một vấn đề nảy sinh đối với giao thức Bit-map là phải gắn
thêm phần mào đầu 1 bit cho mỗi trạm, vì vậy nếu số trạm
tăng lên hàng ngàn thì nó sẽ chiếm một băng thông lớn. Vấn
đề này được giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp
đánh số nhị phân cho các trạm. Một trạm muốn sử dụng
kênh truyền sẽ phát địa chỉ của mình ở dạng chuỗi nhị phân
có trọng số và các chuỗi địa chỉ có cùng độ dài. Trong
trường hợp này, ta giả sử độ trễ của truyền dẫn không đáng
kể các trạm có thể nhận ra địa chỉ một cách tức thời.
5.1.2.4 Giao thức Limited-Contention
Xét các chiến lược giành kênh dữ liệu trong mạng máy tính gồm: tranh
chấp và giải tỏa xung đột (collision-free), mỗi chiến lược tác động đến 2
yếu tố hoạt động quan trọng của mạng là: gây trễ ở trường hợp tải thấp
và hiệu quả truyền tin ở tải cao. Với trường hợp tải thấp, chiến lược
tranh chấp có ưu thế hơn do độ trễ thấp. Khi tải tăng lên, chiến lược
tranh chấp trở nên không hiệu quả do phần mào đầu lớn. Ngược lại, đối
với trường hợp tải cao, hiệu quả kênh truyền sẽ được cải thiện khi sử
dụng chiến lược giải tỏa xung đột.
Một giao thức kết hợp cả 2 đặc tính trên, sử dụng chiến lược tranh chấp
ở trường hợp tải thấp và chiến lược giải tỏa xung đột ở tải cao để nâng
cao hiệu quả kênh truyền được gọi là giao thức tranh chấp tới hạn
(Limited-Contention).
Để thực hiện được điều này, giao thức Limited-Contention sử dụng
thuật toán adaptive tree walk để cấp khe thời gian động cho các máy
trạm. Khi tải có dung lượng thấp, một khe có thể sử dụng cho nhiều
trạm, khi tải dung lượng cao thì số trạm sử dụng ít hơn.
5.1.2.4 Giao thức Limited-Contention
5.1.2.4 Giao thức Limited-Contention
Giao thức trên hỗ trợ 3 loại kênh dữ liệu:
(1) Kênh dữ liệu có kết nối (connection-oriented) với
tốc độ bit không đổi, ví dụ như tín hiệu video không
nén.
(2) Kênh dữ liệu có kết nối (connection-oriented) với
tốc độ bit thay đổi.
(3) Kênh dữ liệu dạng gói (datagram) như gói UDP.
Với 2 kiểu kênh dữ liệu có kết nối, để máy trạm A có
thể trao đổi dữ liệu với máy trạm B, đầu tiên nó phải
gửi khung CONNECTION REQUEST vào một khe
trống của kênh điều khiển của máy trạm B, nếu
được B chấp nhận, việc trao đổi thông tin mới được
thực hiện ở máy trạm A.
5.1.2.4 Giao thức Limited-Contention
Trong giao thức này, mỗi trạm có 2 bộ phát và 2 bộ
thu như sau:
- Một bộ thu bước sóng cố định để lắng nghe trạng thái
của kênh điều khiển
- Một bộ phát có khả năng điều chỉnh bước sóng được
dùng để gửi dữ liệu lên kênh điều khiển của máy
trạm khác.
- Một bộ phát bước sóng cố định để phát dữ liệu
- Một bộ thu có khả năng điều chỉnh bước sóng được
dùng để dò dữ liệu của đầu phát
5.1.2.5 Giao thức đa truy cập phân chia theo bước
sóng (WDMA)
Giao thức này được sử dụng rộng rãi trong mạng LAN cáp
quang, cho phép kết nối ở nhiều bước sóng khác nhau tại
cùng một thời điểm. Để thực hiện được điều này, người ta
chia phổ tần số thành các kênh (dải bước sóng), mỗi trạm
được gán 2 kênh truyền. Một kênh dải hẹp được sử dụng để
làm kênh điều khiển, một kênh dải rộng được sử dụng để
truyền dữ liệu.
Trên hình vẽ mô tả kênh đa truy cập phân chia theo bước
sóng với số khe thời gian dùng để điều khiển là m, số khe
thời gian dùng để truyền dữ liệu là n+1, trong đó khe thời
gian cuối cùng dùng để thông báo trạng thái của kênh
truyền. Ở cả 2 kênh truyền, các khe thời gian lặp lại vô tận
và khe thời gian thứ 0 được đánh dấu theo cách riêng để có
thể nhận biết dễ dàng. Tất cả các kênh truyền đều được
đồng bộ bởi một đồng hồ chung.
5.1.2.6 Giao thức mạng LAN không dây
Khi nhu cầu về truyền thông di động và tính toán di động
tăng thì nhu cầu kết nối không dây cũng tăng lên. Các thiết
bị di động sử dụng sóng vô tuyến hoặc hồng ngoại để truyền
thông và nối mạng với nhau, từ đó hình thành nên một
mạng máy tính gọi là mạng máy tính không dây (hoặc mạng
LAN không dây). Mạng LAN không dây này có một số đặc
điểm khác với mạng LAN thông thường. Ở phần này chúng
ta sẽ khảo sát một số giao thức liên quan đến mạng LAN
không dây.
Một cách đơn giản, hãy thử áp dụng giao thức CSMA cho
mạng LAN không dây: chỉ làm nhiệm vụ dò tín hiệu phát từ
các trạm khác và phát tín hiệu cho các máy trạm khác. Ta dễ
dàng nhận thấy rằng, giao thức này không phù hợp với
mạng LAN không dây do hiện tượng nhiễu xảy ra ở đầu thu
chứ không phải xảy ra ở đầu phát
5.1.2.6 Giao thức mạng LAN không dây
Một giao thức được thiết kế cho mạng LAN không
dây ra đời đầu tiên là giao thức MACA (Multiple
Access with Collision Avoidance).
5.1.2.6 Giao thức mạng LAN không dây
Giao thức MACA và MACAW
Nguyên tắc cơ bản của giao thức MACA là trạm
phát sẽ kích hoạt trạm thu phát ra một khung dữ liệu
ngắn để các trạm lân cận biết và không phát dữ liệu
trong suốt thời gian trạm này phát dữ liệu.
Để có thể truyền dữ liệu từ A đến B, ban đầu, A gửi
tín hiệu RTS (Request To Send) đến B, khung dữ
liệu này có độ dài là 30 byte chứa độ dài của khung
dữ liệu cần phát. Máy trạm B sẽ phúc đáp tín hiệu
CTS (Clear To Send). Khi A nhận được CTS thì
mới bắt đầu phát dữ liệu.
5.1.2.6 Giao thức mạng LAN không dây
Bất kỳ một trạm lân cận nào của A nhận được tín
hiệu RTS đều phải ở trạng thái “lặng” trong một
khoảng thời gian đến khi nhận được tín hiệu CTS
gửi trả về cho A. Các trạm lân cận của B nhận được
tín hiệu CTS cũng phải ở trạng thái “lặng” trong
suốt quá trình dữ liệu truyền đi với thời gian truyền
được thể hiện trong tín hiệu CTS.
Giao thức MACA được Bharghavan cải tiến năm
1994 và đổi tên thành MACAW (giao thức MACA
cho mạng không dây).
Lớp MAC đóng một vai trò quan trọng và được sử
dụng trong nhiều kiến trúc mạng khác nhau. Sau đây
chúng ta sẽ khảo sát một số kiến trúc mạng và các
kỹ thuật liên quan đến lớp MAC.
5.2 Mạng Ethernet
5.2.1 Kết nối vật lý mạng Ethernet
5.2.2 Mã hóa Manchester
5.2.3 Giao thức lớp MAC của mạng Ethernet
5.2.4 Thuật toán quay về theo hàm mũ nhị phân
5.2.5 Chuyển mạch Ethernet
5.2.6 Fast Ethernet
5.2.7 Gigabit Ethernet
5.2.8 Chuẩn IEEE 802.2: Điều khiển liên kết logic
(LLC)
5.2.9 Đánh giá mạng Ethernet
5.2.1 Kết nối vật lý mạng Ethernet
Có 4 loại cáp
dùng để nối
mạng Ethernet
thông dụng
Chất lượng tốt10242000 mFiber Optics10Base-F
Kinh tế nhất1024100 mTwisted pair10Base-T
Không cần Hub30185 mThin Coax10Base2
Gốc, không còn sử
dụng
100500 mThick Coax10Base5
Đặc điểmSố trạm
/đoạn
Chiều dài tối
đa/đoạn nối
Loại cápTên
5.2.1 Kết nối vật lý mạng Ethernet
Với cáp 10Base5, cáp thu phát (transceiver cable) nối bộ
thu/phát (transceiver) với mạch giao diện trong máy tính. Cáp
thu phát này có chiều dài khoảng 50m và có 5 cặp dây. Trong
đó, 2 cặp dùng cho thu /phát dữ liệu. Hai cặp tiếp theo dùng
để thu/ phát tín hiệu điều khiển. Cặp dây thứ 5, cấp nguồn cho
bộ thu/phát từ máy tính.
Với cáp 10Base2, cáp nối đến máy tính chỉ cần đi qua bộ nối
T (BNC T-junction). Bộ thu/phát dữ liệu được tích hợp trong
bo mạch điều khiển của máy tính
Với cáp 10Base-T, mỗi máy tính được nối đến Hub bằng cáp
riêng. Độ dài tối đa từ Hub đến máy tính chi 100m. Một phiên
bản của 10Base-T là 100Base-T.
Với cáp 10Base-F, sử dụng cáp quang, chi phí cho loại cáp
này tương đối tốn kém nhưng chất lượng của đường truyền
rất tốt và có thể truyền với khoảng cách xa lên đến hàng km.
5.2.1 Kết nối vật lý mạng Ethernet
Mạng Ethernet có các cấu hình như sau
(a) Cấu hình ngang hàng (Linear)
(b) Cấu hình đường trục
(c) Cấu hình cây
(d) Cấu hình phân đoạn
5.2.2 Mã hóa Manchester
Để đầu thu dữ liệu có thể phân biệt được chính xác
thời điểm bắt đầu, kết thúc và điểm giữa của bit dữ
liệu mà không cần đối chiếu với một đồng hồ
chuẩn bên ngoài, người ta đưa ra 2 phương thức mã
hóa là Mã hóa Manchester và mã hóa Manchester
vi sai.
Với mã hóa Manchester, thời gian tồn tại của mỗi
bit được chia thành 2 phần bằng nhau. Bit 1 được
gửi đi bằng ½ mức cao và ½ mức thấp. Phương
pháp này cho phép đầu thu phân biệt được điểm
giữa của tín hiệu nên dễ dàng đồng bộ với đầu phát.
Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi băng thông
phải rộng gấp đôi vì độ rộng của xung bị chia đôi.
5.2.1 Kết nối vật lý mạng Ethernet
Mã hóa Manchester vi sai dựa trên nền tảng của mã hóa Manchester
nhưng nó biểu thị bit 1 bằng sự đồng mức tại điểm bắt đầu của xung bit
và ngược lại cho trường hợp bit 0. Phương pháp này đòi hỏi các thiết bị
tương ứng có độ phức tạp cao hơn nhưng ít lỗi hơn.
Tất cả các mạng Ethernet đều dùng phương pháp mã hóa Manchester vì
tính đơn giản của nó.
5.2.3 Giao thức lớp MAC của mạng Ethernet
Cấu trúc khung cơ bản của lớp này được biểu thị
trong hình vẽ sau:
Phần mào đầu (Preamble): 8 byte, chứa chuỗi bit
10101010. Mã hóa Manchester của chuỗi bit này tạo
ra chuỗi xung vuông 10MHz có độ rộng xung là 6.4
µsec, cho phép đầu thu đồng bộ với đầu phát.
Trường địa chỉ: một chứa địa chỉ đích và một chứa địa chỉ
nguồn với kích thước là 2 byte và 6 byte. Đối với mạng
10Mbps băng gốc chỉ sử dụng trường địa chỉ 6 byte. Bit có
trọng số cao nhất của trường địa chỉ đích có giá trị 0 đối với
trường hợp bình thường, và có giá trị 1 đối với trường hợp địa
chỉ nhóm. Địa chỉ nhóm cho phép nhiều trạm có thể trao đổi
dữ liệu với một trạm. Khi một khung dữ liệu gửi đến nhóm
địa chỉ, tất cả các trạm có thể nhận được khung dữ liệu này.
Việc gửi dữ liệu đến một nhóm các máy trạm được gọi là
multicast. Trường hợp phát quảng bá, trường địa chỉ chứa
toàn bit 1. Một khung chứa toàn bit 1 ở trường địa chỉ đích sẽ
được tất cả các trạm trên mạng nhận.
Trường Kiểu (Type): đầu thu căn cứ vào trường này để xử lý
khung dữ liệu. Các giao thức lớp mạng có thể cùng một lúc
được sử dụng trên cùng một máy trạm, vì vậy khi khung dữ
liệu Ethernet đến, máy trạm phải xác định được đâu là khung
cần được xử lý. Trường Type xác định tiến trình làm việc với
khung dữ liệu.
5.2.3 Giao thức lớp MAC của mạng Ethernet
Trường dữ liệu (Data): có kích thước tới 1500 byte. Giới hạn
này ban đầu được dựa vào dung lượng RAM cần thiết để chứa
toàn bộ khung dữ liệu và dung lượng RAM này có chi phí
tương đối lớn tại thời điểm đó (1978).
Trường Pad: Khi trường dữ liệu là 0 byte, trường Pad sẽ được
gắn thêm vào để kích thước khung dữ liệu tối thiểu là 64 byte,
là khung chuẩn của Ethernet. Điều này sẽ làm cho Ethernet dễ
dàng phân biệt được khung dữ liệu đúng với các dữ liệu rác.
Trường Checksum: sử dụng mã băm 32-bit dữ liệu. Nếu dữ
liệu thu được bị lỗi, trường checksum sẽ cho giá trị sai và tiến
hành dò lỗi. Thuật toán kiểm tra tổng (checksum) thực chất là
kiểm dư vòng (CRC), nó chỉ có tác dụng dò lỗi, chứ không có
tác dụng sửa lỗi
5.2.4 Thuật toán quay về theo hàm mũ nhị phân
Xét trường hợp xảy ra xung đột, lần xung đột thứ nhất, mỗi
trạm sẽ đợi 0 hoặc 1 khe thời gian trước khi phát lại. Nếu 2
trạm có xung đột và mỗi trạm đợi một thời gian ngẫu nhiên, thì
chúng sẽ lại xung đột. Sau lần xung đột thứ 2, mỗi trạm sẽ đợi
một khoảng thời gian ứng với 0,1,2 hoặc 3 khe thời gian ngẫu
nhiên. Nếu xung đột lần thứ 3 xảy ra (xác suất là 0.25), lúc đó
số khe thời gian phải đợi được chọn ngẫu nhiên trong khoảng
từ 0 đến 23 –1.
Một cách tổng quát, sau i lần xung đột, số khe thời gian phải
đợi được chọn ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến 2i-1. Như
vậy, sau 10 lần xung đột, số khe thời gian phải đợi lên đến
1023 khe. Sau 16 lần xung đột, máy trạm sẽ được thông báo lỗi
5.2.4 Thuật toán quay về theo hàm mũ nhị phân
Thuật toán này được gọi là thuật toán quay về theo
hàm mũ nhị phân. Nếu khoảng thời gian ngẫu
nhiên được chọn cho tất cả các xung đột là 1023 thì
xác suất xung đột xảy ra lần thứ 2 giữa 2 trạm
không đáng kể, nhưng thời gian đợi của mỗi trạm
sẽ rất dài, dẫn đến trễ tín hiệu. Ngược