Geil
Ethernet wurde in den 1970er Jahren als Broadcast-ähnliches Netzwerk entwickelt. Jeder Host im Ethernet-Netzwerk wird an ein Kabel angeschlossen und alle Hosts müssen die Ethernet-Medien als Partyline behandeln. Wenn ein Host mit einem anderen kommuniziert, sehen alle anderen Hosts die Informationen und kein anderer Host kann gleichzeitig kommunizieren.
Heutzutage verwenden die gebräuchlicheren Formen von Ethernet eine Sternkonfiguration, bei der ein Kabel von jeder Maschine zu einem Switch oder Hub führt. Dieser Switch oder Hub verbindet sich dann mit Routern, um Pakete außerhalb des Netzwerks zu übertragen. Der Vorteil des sternförmigen Netzwerks besteht darin, dass nicht alle Mitglieder des Netzwerks gleichzeitig um den Zugang zum Netzwerk kämpfen müssen. Der Hub oder Switch ist beim Aushandeln des Datenverkehrs viel schneller. Wenn das Kabel zu einem Host ausfällt, fällt außerdem keiner der anderen Hosts im Netzwerk aus dem Netzwerk und die von diesen Netzwerken verwendete Verkabelung ist von viel höherer Qualität, was im Gegensatz dazu Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s ermöglicht bis 10Mbps für Koaxialkabel.
Damit sich Maschinen identifizieren können, wird jedem Ethernet-Adapter eine eindeutige Adresse (Media Access Connector oder MAC-Adresse) vom Hersteller des Ethernet-Adapters zugewiesen. Wenn ein Ethernet-Adapter mit einem anderen Ethernet-Adapter kommunizieren möchte, sendet er eine Nachricht mit seiner eigenen MAC-Adresse sowie der empfangenden MAC-Adresse über das gesamte Ethernet-Kabel. Wenn sich die empfangende MAC-Adresse in diesem Lauf befindet, erhält es die Nachricht. Kollisionen treten auf, wenn zwei Ethernet-Adapter gleichzeitig versuchen zu übertragen. In diesem Fall stoppen beide Adapter die Übertragung, warten eine zufällige Zeitspanne und übertragen erneut. Zu viele Kollisionen weisen auf ein Netzwerk hin, das sehr viel Verkehr hat und ineffizient läuft. Um dies zu beheben, können Sie das Netzwerk in zwei Netzwerke aufteilen oder einen Switch anstelle eines Hubs verwenden.
Jedes Ethernet-Paket hat An- und Ab-Ethernet-Adressen zusammen mit IP-An- und Ab-Adressen, gefolgt von den Daten und schließlich einigen Fehlerprüfdaten, um zu überprüfen, ob ein Paket vollständig ankommt.
Damit ein Paket von einem Subnetz in ein anderes übergeht, wird ein Router verwendet. Der Router schaut nicht auf den Ethernet-Header, sondern auf das verwendete Protokoll. Wenn der Router weiß, dass ein bestimmtes Paket an ein anderes Subnetz weitergeleitet werden muss, leitet er das Paket weiter.
Was Linux (und TCP/IP) ermöglicht, Verbindungen zwischen einer Ethernet-Adresse und einer IP-Adresse herzustellen, ist der Cache des Address Resolution Protocol (oder ARP). Wenn der Linux-Rechner in einem Ethernet-Netzwerk zu kommunizieren beginnt, fragt er (über ARP) nach den MAC-Adressen anderer Rechner im Subnetz.
Linux sendet zuerst einen Ethernet-Broadcast, der nach einer Zuordnung von einer IP-Adresse zu einer MAC-Adresse fragt. Das empfangende Ende mit dieser IP-Adresse antwortet mit einer ARP-Antwort und gibt die IP-Adresse und seine MAC-Adresse an. Linux speichert diese MAC-Adresse in einem ARP-Cache für die zukünftige Verwendung. Der Cache läuft ab und zu aus, und dies kann mehrmals am Tag passieren. Aber keine Sorge - es gibt viele Bits für jeden im Netzwerk. Wenn ein Paket durch einen Router gehen muss, um an einen anderen Ort zu gelangen, adressiert Linux das Ethernet-Paket an den Router und der Router nimmt es dann auf und leitet es an das Zielnetzwerk weiter.
Um die Leistung von TCP/IP über Ethernet und anderen physischen Medien zu variieren, gibt es eine Option für TCP/IP-Pakete, um die maximale Größe der IP-Pakete festzulegen. Jedes physische Medium hat seine eigene maximale Übertragungseinheit basierend auf einer Balance von Latenz (die Zeit, die ein Paket benötigt, um das Medium zu durchqueren) und der Datenmenge, die gesendet werden kann. Kleine Pakete haben eine geringere Latenz, aber eine verringerte Leistung, da ein größerer Prozentsatz des Pakets Kopf- und Fußzeileninformationen für das Paket sind. Große Pakete senden effizientere Daten, haben aber eine höhere Latenz. Eine Satellitenverbindung würde kleine Pakete haben, da die Latenz hoch ist (das Paket hat bereits eine 1/2 Sekunde Verzögerung, um von der Erde zum Satelliten und zurück zur Erde zu gelangen). Ethernet kann eine größere Paketgröße haben, da Ethernet eine begrenzte Entfernung hat, die ein Paket zurücklegen kann.