Ethernet
Ethernet () é uma família de tecnologias de redes de computadores com fio comumente usadas em redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN) e redes de área ampla (WAN). Foi introduzido comercialmente em 1980 e padronizado pela primeira vez em 1983 como IEEE 802.3. Desde então, a Ethernet foi refinada para suportar taxas de bits mais altas, um número maior de nós e distâncias de link mais longas, mas mantém muita compatibilidade com versões anteriores. Com o tempo, a Ethernet substituiu amplamente as tecnologias concorrentes de LAN com fio, como Token Ring, FDDI e ARCNET.
A Ethernet 10BASE5 original usa cabo coaxial como meio compartilhado, enquanto as variantes Ethernet mais recentes usam par trançado e links de fibra ótica em conjunto com switches. Ao longo de sua história, as taxas de transferência de dados Ethernet foram aumentadas em relação ao original 2,94 Mbit/s para os últimos 400 Gbit/s, com taxas de até 1,6 Tbit/s em desenvolvimento. Os padrões Ethernet incluem várias variantes de fiação e sinalização da camada física OSI.
Sistemas que se comunicam por Ethernet dividem um fluxo de dados em pedaços menores chamados quadros. Cada quadro contém endereços de origem e destino e dados de verificação de erros para que os quadros danificados possam ser detectados e descartados; na maioria das vezes, os protocolos de camada superior acionam a retransmissão de quadros perdidos. De acordo com o modelo OSI, a Ethernet fornece serviços até e incluindo a camada de enlace de dados. O endereço MAC de 48 bits foi adotado por outros padrões de rede IEEE 802, incluindo IEEE 802.11 (Wi-Fi), bem como pela FDDI. Os valores EtherType também são usados em cabeçalhos de Subnetwork Access Protocol (SNAP).
A Ethernet é amplamente usada em residências e na indústria e interage bem com tecnologias Wi-Fi sem fio. O protocolo da Internet é comumente transmitido pela Ethernet e, portanto, é considerado uma das principais tecnologias que compõem a Internet.
História
A Ethernet foi desenvolvida na Xerox PARC entre 1973 e 1974. Foi inspirada pela ALOHAnet, que Robert Metcalfe havia estudado como parte de sua dissertação de doutorado. A ideia foi documentada pela primeira vez em um memorando que Metcalfe escreveu em 22 de maio de 1973, onde o nomeou após o éter luminífero postulado existir como um "meio onipresente e completamente passivo para a propagação de ondas eletromagnéticas". 34; Em 1975, a Xerox apresentou um pedido de patente listando Metcalfe, David Boggs, Chuck Thacker e Butler Lampson como inventores. Em 1976, depois que o sistema foi implantado no PARC, Metcalfe e Boggs publicaram um artigo seminal. Yogen Dalal, Ron Crane, Bob Garner e Roy Ogus facilitaram a atualização do protocolo original de 2,94 Mbit/s para o protocolo de 10 Mbit/s, lançado no mercado em 1980.
Metcalfe deixou a Xerox em junho de 1979 para fundar a 3Com. Ele convenceu a Digital Equipment Corporation (DEC), a Intel e a Xerox a trabalharem juntas para promover a Ethernet como padrão. Como parte desse processo, a Xerox concordou em abrir mão de sua rede 'Ethernet' marca comercial. O primeiro padrão foi publicado em 30 de setembro de 1980, como "The Ethernet, A Local Area Network. Especificações da Camada de Enlace de Dados e da Camada Física". Esse chamado padrão DIX (Digital Intel Xerox) especificou Ethernet de 10 Mbit/s, com destino de 48 bits e endereços de origem e um campo tipo Ethertype global de 16 bits. A versão 2 foi publicada em novembro de 1982 e define o que ficou conhecido como Ethernet II. Os esforços de padronização formal prosseguiram ao mesmo tempo e resultaram na publicação do IEEE 802.3 em 23 de junho de 1983.
Ethernet inicialmente competiu com Token Ring e outros protocolos proprietários. A Ethernet foi capaz de se adaptar às necessidades do mercado e, com 10BASE2, mudar para um cabo coaxial fino barato e, a partir de 1990, para o agora onipresente par trançado com 10BASE-T. No final da década de 1980, a Ethernet era claramente a tecnologia de rede dominante. No processo, a 3Com tornou-se uma grande empresa. A 3Com lançou sua primeira placa de rede Ethernet 3C100 de 10 Mbit/s em março de 1981, e naquele ano começou a vender adaptadores para PDP-11s e VAXes, bem como computadores Intel e Sun Microsystems baseados em Multibus. Isso foi seguido rapidamente pelo adaptador Unibus para Ethernet da DEC, que a DEC vendeu e usou internamente para construir sua própria rede corporativa, que atingiu mais de 10.000 nós em 1986, tornando-se uma das maiores redes de computadores do mundo na época.. Uma placa adaptadora Ethernet para o IBM PC foi lançada em 1982 e, em 1985, a 3Com vendeu 100.000. Na década de 1980, o próprio produto PC Network da IBM competia com a Ethernet para o PC e, durante a década de 1980, o hardware de LAN, em geral, não era comum em PCs. No entanto, em meados da década de 1980, a rede de PC tornou-se popular em escritórios e escolas para compartilhamento de impressoras e servidores de arquivos e, entre as diversas tecnologias de LAN concorrentes daquela década, a Ethernet era uma das mais populares. Adaptadores Ethernet baseados em porta paralela foram produzidos por um tempo, com drivers para DOS e Windows. No início da década de 1990, a Ethernet tornou-se tão predominante que as portas Ethernet começaram a aparecer em alguns PCs e na maioria das estações de trabalho. Esse processo foi bastante acelerado com a introdução do 10BASE-T e seu conector modular relativamente pequeno, ponto em que as portas Ethernet apareceram mesmo em placas-mãe de baixo custo.
Desde então, a tecnologia Ethernet evoluiu para atender às novas exigências de largura de banda e mercado. Além dos computadores, a Ethernet agora é usada para interconectar aparelhos e outros dispositivos pessoais. Como Ethernet industrial, é usado em aplicações industriais e está substituindo rapidamente os sistemas legados de transmissão de dados nas redes de telecomunicações do mundo. Em 2010, o mercado de equipamentos Ethernet totalizou mais de US$ 16 bilhões por ano.
Padronização
Em fevereiro de 1980, o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) iniciou o projeto 802 para padronizar as redes locais (LAN). O "grupo DIX" com Gary Robinson (DEC), Phil Arst (Intel) e Bob Printis (Xerox) apresentaram o chamado "Blue Book" Especificação CSMA/CD como candidata para a especificação LAN. Além do CSMA/CD, Token Ring (suportado pela IBM) e Token Bus (selecionado e doravante suportado pela General Motors) também foram considerados candidatos a um padrão de LAN. Propostas concorrentes e amplo interesse na iniciativa levaram a um forte desacordo sobre qual tecnologia padronizar. Em dezembro de 1980, o grupo foi dividido em três subgrupos, e a padronização ocorreu separadamente para cada proposta.
Atrasos no processo de padronização colocam em risco a introdução no mercado da estação de trabalho Xerox Star e dos produtos Ethernet LAN da 3Com. Com essas implicações de negócios em mente, David Liddle (gerente geral, Xerox Office Systems) e Robert Metcalfe (3Com) apoiaram fortemente uma proposta de Fritz Röscheisen (Siemens Private Networks) para uma aliança no mercado emergente de comunicação de escritório, incluindo a Siemens's. suporte para a padronização internacional de Ethernet (10 de abril de 1981). Ingrid Fromm, Siemens' representante para IEEE 802, rapidamente alcançou suporte mais amplo para Ethernet além do IEEE pelo estabelecimento de um Grupo de Tarefas concorrentes "Redes Locais" dentro do organismo europeu de normalização ECMA TC24. Em março de 1982, ECMA TC24 com seus membros corporativos chegaram a um acordo sobre um padrão para CSMA/CD baseado no rascunho IEEE 802. Por ser a proposta DIX tecnicamente mais completa e por causa da ação rápida da ECMA que contribuiu decisivamente para a conciliação de opiniões dentro do IEEE, o padrão IEEE 802.3 CSMA/CD foi aprovado em dezembro de 1982. O IEEE publicou o padrão 802.3 como um rascunho em 1983 e como padrão em 1985.
A aprovação da Ethernet em nível internacional foi alcançada por uma ação semelhante e cruzada com Fromm como oficial de ligação trabalhando para integrar o Comitê Técnico 83 da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e o Comitê Técnico 97 da Organização Internacional para Padronização (ISO) Subcomitê 6. O padrão ISO 8802-3 foi publicado em 1989.
Evolução
A Ethernet evoluiu para incluir maior largura de banda, métodos aprimorados de controle de acesso ao meio e diferentes mídias físicas. O cabo coaxial foi substituído por links ponto a ponto conectados por repetidores ou switches Ethernet.
Estações Ethernet se comunicam enviando pacotes de dados umas às outras: blocos de dados enviados e entregues individualmente. Assim como em outras LANs IEEE 802, os adaptadores vêm programados com endereço MAC de 48 bits globalmente exclusivo para que cada estação Ethernet tenha um endereço exclusivo. Os endereços MAC são usados para especificar o destino e a origem de cada pacote de dados. A Ethernet estabelece conexões em nível de link, que podem ser definidas usando os endereços de destino e de origem. Na recepção de uma transmissão, o receptor usa o endereço de destino para determinar se a transmissão é relevante para a estação ou deve ser ignorada. Uma interface de rede normalmente não aceita pacotes endereçados a outras estações Ethernet.
Um campo EtherType em cada quadro é usado pelo sistema operacional na estação receptora para selecionar o módulo de protocolo apropriado (por exemplo, uma versão de protocolo da Internet como IPv4). Quadros Ethernet são considerados autoidentificados, por causa do campo EtherType. Os quadros de autoidentificação possibilitam a mistura de vários protocolos na mesma rede física e permitem que um único computador use vários protocolos juntos. Apesar da evolução da tecnologia Ethernet, todas as gerações de Ethernet (excluindo as primeiras versões experimentais) usam os mesmos formatos de quadro. Redes de velocidade mista podem ser construídas usando switches Ethernet e repetidores que suportam as variantes Ethernet desejadas.
Devido à onipresença da Ethernet e ao custo cada vez menor do hardware necessário para suportá-la, em 2004 a maioria dos fabricantes construía interfaces Ethernet diretamente nas placas-mãe do PC, eliminando a necessidade de uma placa de rede separada.
Mídia compartilhada
Ethernet foi originalmente baseada na ideia de computadores se comunicando através de um cabo coaxial compartilhado agindo como um meio de transmissão de broadcast. O método utilizado era semelhante ao dos sistemas de rádio, sendo o cabo comum o canal de comunicação equiparado ao éter luminífero na física do século XIX, e foi a partir dessa referência que surgiu o nome "Ethernet" foi derivado.
O cabo coaxial compartilhado da Ethernet original (o meio compartilhado) atravessou um prédio ou campus para cada máquina conectada. Um esquema conhecido como acesso múltiplo por detecção de portadora com detecção de colisão (CSMA/CD) controlava a forma como os computadores compartilhavam o canal. Esse esquema era mais simples do que as tecnologias Token Ring ou Token Bus concorrentes. Os computadores são conectados a um transceptor Attachment Unit Interface (AUI), que por sua vez é conectado ao cabo (com thin Ethernet o transceptor geralmente é integrado ao adaptador de rede). Enquanto um fio passivo simples é altamente confiável para pequenas redes, não é confiável para grandes redes estendidas, onde danos ao fio em um único local, ou um único conector ruim, podem inutilizar todo o segmento Ethernet.
Durante a primeira metade da década de 1980, a implementação 10BASE5 da Ethernet usava um cabo coaxial de 0,375 polegadas (9,5 mm) de diâmetro, posteriormente chamado de thick Ethernet ou thicknet. Seu sucessor, 10BASE2, chamado thin Ethernet ou thinnet, usava o cabo coaxial RG-58. A ênfase estava em tornar a instalação do cabo mais fácil e menos dispendiosa.
Como toda comunicação acontece no mesmo fio, qualquer informação enviada por um computador é recebida por todos, mesmo que essa informação seja destinada a apenas um destino. A placa de interface de rede interrompe a CPU apenas quando os pacotes aplicáveis são recebidos: a placa ignora as informações não endereçadas a ela. O uso de um único cabo também significa que a largura de banda de dados é compartilhada, de forma que, por exemplo, a largura de banda de dados disponível para cada dispositivo é reduzida pela metade quando duas estações estão ativas simultaneamente.
Uma colisão acontece quando duas estações tentam transmitir ao mesmo tempo. Eles corrompem os dados transmitidos e exigem que as estações retransmitam. Os dados perdidos e a retransmissão reduzem a taxa de transferência. No pior caso, onde vários hosts ativos conectados com comprimento máximo de cabo permitido tentam transmitir muitos quadros curtos, colisões excessivas podem reduzir drasticamente a taxa de transferência. No entanto, um relatório da Xerox em 1980 estudou o desempenho de uma instalação Ethernet existente sob carga pesada normal e gerada artificialmente. O relatório afirmou que 98% da taxa de transferência na LAN foi observada. Isso contrasta com as LANs de passagem de token (Token Ring, Token Bus), que sofrem degradação da taxa de transferência à medida que cada novo nó entra na LAN devido a esperas de token. Este relatório foi controverso, pois a modelagem mostrou que as redes baseadas em colisão teoricamente se tornaram instáveis sob cargas tão baixas quanto 37% da capacidade nominal. Muitos dos primeiros pesquisadores não conseguiram entender esses resultados. O desempenho em redes reais é significativamente melhor.
Em uma Ethernet moderna, nem todas as estações compartilham um canal por meio de um cabo compartilhado ou de um hub repetidor simples; em vez disso, cada estação se comunica com um switch, que por sua vez encaminha o tráfego para a estação de destino. Nesta topologia, as colisões só são possíveis se a estação e o switch tentarem se comunicar ao mesmo tempo, e as colisões são limitadas a este link. Além disso, o padrão 10BASE-T introduziu um modo de operação full duplex que se tornou comum com Fast Ethernet e o padrão de fato com Gigabit Ethernet. Em full duplex, o switch e a estação podem enviar e receber simultaneamente e, portanto, as Ethernets modernas são completamente livres de colisões.
- Comparação entre Ethernet original e Ethernet moderna
A implementação Ethernet original: meio compartilhado, propenso a colisão. Todos os computadores tentando comunicar compartilham o mesmo cabo, e assim competir uns com os outros.
Implementação Ethernet moderna: conexão comutada, sem colisão. Cada computador comunica apenas com seu próprio interruptor, sem competição para o cabo com outros.
Repetidores e hubs
Por motivos de degradação do sinal e temporização, os segmentos Ethernet coaxiais têm um tamanho restrito. Redes um pouco maiores podem ser construídas usando um repetidor Ethernet. Os primeiros repetidores tinham apenas duas portas, permitindo, no máximo, dobrar o tamanho da rede. Uma vez disponíveis repetidores com mais de duas portas, foi possível conectar a rede em uma topologia em estrela. Os primeiros experimentos com topologias em estrela (chamadas Fibernet) usando fibra óptica foram publicados em 1978.
O cabo Ethernet compartilhado é sempre difícil de instalar em escritórios porque sua topologia de barramento está em conflito com os planos de cabos de topologia em estrela projetados em edifícios para telefonia. A modificação da Ethernet para se adequar à fiação telefônica de par trançado já instalada em prédios comerciais forneceu outra oportunidade para reduzir custos, expandir a base instalada e alavancar o projeto de construção e, portanto, a Ethernet de par trançado foi o próximo desenvolvimento lógico em meados da década de 1980.
Ethernet em cabos de par trançado sem blindagem (UTP) começou com StarLAN a 1 Mbit/s em meados da década de 1980. Em 1987, a SynOptics introduziu a primeira Ethernet de par trançado a 10 Mbit/s em uma topologia de cabeamento com fio em estrela com um hub central, posteriormente chamada de LattisNet. Eles evoluíram para o 10BASE-T, que foi projetado apenas para links ponto a ponto, e todas as terminações foram incorporadas ao dispositivo. Isso mudou os repetidores de um dispositivo especializado usado no centro de grandes redes para um dispositivo que toda rede baseada em par trançado com mais de duas máquinas precisava usar. A estrutura em árvore que resultou disso tornou as redes Ethernet mais fáceis de manter, evitando que a maioria das falhas com um par ou seu cabo associado afetasse outros dispositivos na rede.
Apesar da topologia física em estrela e da presença de canais de transmissão e recepção separados no par trançado e na mídia de fibra, as redes Ethernet baseadas em repetidor ainda usam half-duplex e CSMA/CD, com apenas uma atividade mínima do repetidor, principalmente geração do sinal de congestionamento ao lidar com colisões de pacotes. Cada pacote é enviado para todas as outras portas do repetidor, portanto, os problemas de largura de banda e segurança não são resolvidos. A taxa de transferência total do repetidor é limitada a um único link e todos os links devem operar na mesma velocidade.
Ponte e comutação
Embora os repetidores possam isolar alguns aspectos dos segmentos Ethernet, como quebras de cabos, eles ainda encaminham todo o tráfego para todos os dispositivos Ethernet. A rede inteira é um domínio de colisão e todos os hosts devem ser capazes de detectar colisões em qualquer lugar da rede. Isso limita o número de repetidores entre os nós mais distantes e cria limites práticos sobre quantas máquinas podem se comunicar em uma rede Ethernet. Os segmentos unidos por repetidores devem operar todos na mesma velocidade, impossibilitando atualizações em fases.
Para aliviar esses problemas, o bridging foi criado para se comunicar na camada de enlace de dados enquanto isola a camada física. Com bridging, apenas pacotes Ethernet bem formados são encaminhados de um segmento Ethernet para outro; colisões e erros de pacotes são isolados. Na inicialização, as pontes Ethernet funcionam como repetidores Ethernet, passando todo o tráfego entre os segmentos. Ao observar os endereços de origem dos quadros recebidos, a ponte constrói uma tabela de endereços associando endereços a segmentos. Depois que um endereço é aprendido, a ponte encaminha o tráfego de rede destinado a esse endereço apenas para o segmento associado, melhorando o desempenho geral. O tráfego de transmissão ainda é encaminhado para todos os segmentos de rede. As pontes também superam os limites de segmentos totais entre dois hosts e permitem a mistura de velocidades, ambas críticas para a implantação incremental de variantes Ethernet mais rápidas.
Em 1989, a Motorola Codex apresentou seu 6310 EtherSpan e a Kalpana apresentou seu EtherSwitch; estes foram exemplos dos primeiros switches Ethernet comerciais. Comutadores anteriores como esse usavam comutação direta, em que apenas o cabeçalho do pacote de entrada é examinado antes de ser descartado ou encaminhado para outro segmento. Isso reduz a latência de encaminhamento. Uma desvantagem desse método é que ele não permite prontamente uma mistura de diferentes velocidades de link. Outra é que os pacotes que foram corrompidos ainda são propagados pela rede. A solução final para isso foi um retorno ao armazenamento original e abordagem de encaminhamento de ponte, onde o pacote é lido em um buffer no switch em sua totalidade, sua sequência de verificação de quadro verificada e só então o pacote é encaminhado. Em equipamentos de rede modernos, esse processo geralmente é feito usando circuitos integrados específicos de aplicativos, permitindo que os pacotes sejam encaminhados na velocidade do fio.
Quando um par trançado ou segmento de link de fibra é usado e nenhuma das extremidades está conectada a um repetidor, a Ethernet full-duplex torna-se possível nesse segmento. No modo full-duplex, ambos os dispositivos podem transmitir e receber um do outro ao mesmo tempo e não há domínio de colisão. Isso dobra a largura de banda agregada do link e às vezes é anunciado como o dobro da velocidade do link (por exemplo, 200 Mbit/s para Fast Ethernet). A eliminação do domínio de colisão para essas conexões também significa que toda a largura de banda do link pode ser usada pelos dois dispositivos naquele segmento e que o comprimento do segmento não é limitado pelas restrições de detecção de colisão.
Como os pacotes normalmente são entregues apenas na porta a que se destinam, o tráfego em uma Ethernet comutada é menos público do que na Ethernet de meio compartilhado. Apesar disso, a Ethernet comutada ainda deve ser considerada uma tecnologia de rede insegura, porque é fácil subverter os sistemas Ethernet comutados por meio de falsificação de ARP e inundação de MAC.
As vantagens da largura de banda, o isolamento aprimorado dos dispositivos uns dos outros, a capacidade de misturar facilmente diferentes velocidades de dispositivos e a eliminação dos limites de encadeamento inerentes à Ethernet não comutada fizeram da Ethernet comutada a tecnologia de rede dominante.
Rede avançada
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Redes Ethernet comutadas simples, enquanto uma grande melhoria em relação à Ethernet baseada em repetidor, sofrem de pontos únicos de falha, ataques que enganam switches ou hosts para enviar dados para uma máquina, mesmo que não se destine a isso, escalabilidade e problemas de segurança com relação a loops de comutação, radiação de transmissão e tráfego multicast.
Recursos avançados de rede em switches usam ponte de caminho mais curto (SPB) ou o protocolo spanning-tree (STP) para manter uma rede em malha livre de loops, permitindo loops físicos para redundância (STP) ou balanceamento de carga (SPB). A ponte de caminho mais curto inclui o uso do protocolo de roteamento de estado de link IS-IS para permitir redes maiores com rotas de caminho mais curto entre os dispositivos.
Os recursos avançados de rede também garantem a segurança da porta, fornecem recursos de proteção, como bloqueio de MAC e filtragem de radiação de transmissão, usam VLANs para manter diferentes classes de usuários separados enquanto usam a mesma infraestrutura física, empregam comutação multicamada para rotear entre diferentes classes e usam agregação de link para adicionar largura de banda a links sobrecarregados e fornecer alguma redundância.
Em 2016, a Ethernet substituiu o InfiniBand como a interconexão de sistema mais popular dos supercomputadores TOP500.
Variedades
A camada física Ethernet evoluiu ao longo de um período de tempo considerável e abrange interfaces de mídia física coaxial, de par trançado e de fibra óptica, com velocidades de 1 Mbit/s a 400 Gbit/s. A primeira introdução do CSMA/CD de par trançado foi a StarLAN, padronizada como 802.3 1BASE5. Embora o 1BASE5 tivesse pouca penetração no mercado, ele definia o aparato físico (fio, plugue/tomada, pin-out e plano de fiação) que seria transferido para 10BASE-T por meio de 10GBASE-T.
As formas mais comuns usadas são 10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T. Todos os três usam cabos de par trançado e conectores modulares 8P8C. Eles rodam em 10 Mbit/s, 100 Mbit/s e 1 Gbit/s , respectivamente.
Variantes de fibra ótica de Ethernet (que comumente usam módulos SFP) também são muito populares em redes maiores, oferecendo alto desempenho, melhor isolamento elétrico e maior distância (dezenas de quilômetros em algumas versões). Em geral, o software de pilha de protocolo de rede funcionará de maneira semelhante em todas as variedades.
Estrutura do quadro
No IEEE 802.3, um datagrama é chamado de pacote ou quadro. Pacote é usado para descrever a unidade de transmissão geral e inclui o preâmbulo, o delimitador de quadro inicial (SFD) e a extensão da portadora (se presente). O quadro começa após o delimitador do quadro inicial com um cabeçalho de quadro apresentando endereços MAC de origem e destino e o campo EtherType fornecendo o tipo de protocolo para o protocolo de carga útil ou o comprimento da carga útil. A seção do meio do quadro consiste em dados de carga incluindo quaisquer cabeçalhos para outros protocolos (por exemplo, Protocolo de Internet) transportados no quadro. O quadro termina com uma verificação de redundância cíclica de 32 bits, que é usada para detectar corrupção de dados em trânsito. Notavelmente, os pacotes Ethernet não possuem campo de tempo de vida, levando a possíveis problemas na presença de um loop de comutação.
Autonegociação
Autonegociação é o procedimento pelo qual dois dispositivos conectados escolhem parâmetros de transmissão comuns, por ex. velocidade e modo duplex. A negociação automática foi inicialmente um recurso opcional, introduzido pela primeira vez com 100BASE-TX, embora também seja compatível com versões anteriores de 10BASE-T. A negociação automática é obrigatória para 1000BASE-T e mais rápido.
Condições de erro
Loop de comutação
Um loop de comutação ou loop de ponte ocorre em redes de computadores quando há mais de um caminho de Camada 2 (modelo OSI) entre dois terminais (por exemplo, várias conexões entre dois switches de rede ou duas portas no mesmo switch conectadas entre si). O loop cria tempestades de broadcast à medida que broadcasts e multicasts são encaminhados por switches em todas as portas, o switch ou switches retransmitirão repetidamente as mensagens de broadcast que inundam a rede. Como o cabeçalho da Camada 2 não oferece suporte a um valor time to live (TTL), se um quadro for enviado para uma topologia em loop, ele poderá repetir para sempre.
Uma topologia física que contém comutação ou loops de ponte é atraente por motivos de redundância, mas uma rede comutada não deve ter loops. A solução é permitir loops físicos, mas criar uma topologia lógica livre de loops usando o protocolo de ponte de caminho mais curto (SPB) ou os protocolos spanning tree (STP) mais antigos nos comutadores de rede.
Jabber
Um nó que está enviando mais do que a janela de transmissão máxima para um pacote Ethernet é considerado jabbering. Dependendo da topologia física, a detecção e solução do jabber diferem um pouco.
- Um MAU é necessário para detectar e parar a transmissão anormalmente longa do DTE (mais longo do que 20-150 ms) a fim de evitar a interrupção permanente da rede.
- Em um meio eletricamente compartilhado (10BASE5, 10BASE2, 1BASE5), o jabber só pode ser detectado por cada nó final, parando a recepção. Nenhum remédio adicional é possível.
- Um hub repetidor/repetidor usa um temporizador de borracha que termina a retransmissão para as outras portas quando expira. O temporizador é executado por 25.000 a 50.000 vezes por 1 Mbit/s, 40.000 a 75.000 vezes por 10 e 100 Mbit/s, e 80.000 a 150.000 vezes por 1 Gbit/s. As portas de Jabbering são particionadas da rede até que uma transportadora não seja mais detectada.
- Os nós finais que utilizam uma camada MAC geralmente detectarão um quadro Ethernet oversized e cessarão de receber. Uma ponte / ponte não vai encaminhar o quadro.
- Uma configuração de tamanho de moldura não uniforme na rede usando quadros jumbo pode ser detectada como jabber por nós finais.
- Um pacote detectado como jabber por um repetidor a montante e posteriormente cortado tem uma sequência de verificação de quadros inválida e é descartado.
Executar frames
- Runts são pacotes ou quadros menores do que o tamanho mínimo permitido. Eles são abandonados e não propagados.
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