П одуровень MAC, заполняет поля кадра MAC адресами, типом передаваемой информацией, полезными данными и контрольной суммой.
Подуровень MAC постоянно прослушивает физическую среду на наличие несущей, если несущая присутствует, то передача откладывается.
Как только несущая исчезла (физ-я среда освободилась), все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу, равную межпакетному интервалу (Inter Packet Gap, IPG) равную 96 битовым интервалам (тактам) (для 10Base-X->9,6 мкс)
Если физическая среда свободна, то MAC уровень начинает передачу кадра, используя физический уровень, при этом постоянна прослушивает физическую среду, сравнивая каждый переданный бит на физическом уровне с битом в буфере MAC уровня.
В случае выявления не соответствия – фиксируется коллизия, (Collision Detection, CD) передача прекращается.
Передающая станция усиливает ситуацию коллизии посылкой в сеть специальной последовательности из 32 бит, называемой jam-последовательностью.
Передающая станция, обнаружившая коллизию, прекращает передачу и делает паузу в течение короткого случайного интервала времени.
Передающая станция может снова предпринять попытку захвата среды и передачи кадра. Случайная пауза выбирается по следующему алгоритму: усеченного экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки
Пауза = L х (интервал отсрочки).
Интервал отсрочки равен значению 512 битовых интервалов. Битовый интервал соответствует для скорости 10 Мбит/с 0,1 мкс, или 100 нс.
L представляет собой целое число, выбранное с равной вероятностью и з диапазона [0,2N], где N— номер повторной попытки передачи данного кадра: 1,2,10. После 10-й попытки интервал, из которого выбирается пауза, не увеличивается.
Если 16 последовательных попыток передачи кадра в ызывают коллизию, то передатчик должен прекратить попытки и отбросить этот кадр. Описанный алгоритм носит название усеченного экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки.
Время оборота и распознавание коллизий. Если какая-либо передающая станция не распознает коллизию и решит, что кадр данных передан ею верно, этот кадр будет утерян. Из-за наложения сигналов при коллизии информация кадра исказится, и он будет о тбракован принимающей станциейиз-за несовпадения контрольной суммы.
Приемная станция на более высоком уровни OSI запросит кадр повторно. Сетевой транспортный уровни работают более медленнее, чем канальный, т.е. такие потери кадра приводит к снижению пропускной способности сети в целом на канальном уровне. Для надежного распознавания коллизий должно выполняться следующее соотношение: Tmin > RTT.
Здесь Tmin — время передачи кадра минимальной длины, a RTT — время оборота, то есть время, за которое сигнал коллизии успевает распространиться до самого дальнего узла сети. В худшем случае сигнал должен пройти дважды между наиболее удаленными друг от друга станциями сети (в одну сторону проходит неискаженный сигнал, а в обратном направлении — сигнал, уже искаженный коллизией).
Время оборота зависит от длины кабеля, минимальной длины кадра, скорости распространения сигнала. Поэтому для Ethernet определено стандартом, макс имальная длина кабеля, с учетом задержек повторителей и затухания кабеля для толстого Ethernet 2500м. А мин имальный кадр должен быть равен 64 байта, мин имальная длина поля данных 46 байт, а вместе с преамбулой 72 байта, или 575 битовых интервала.
20 Спецификации 10Base-2, 10Base-T, 10Base-5:
10Base-2 — коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма, называемый «тонким» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Максимальная длина сегмента — 185 метров (без повторителей).
10Base-T — кабель на основе неэкранированной витой пары (UTP). Образует звездообразную топологию на основе концентратора. Расстояние между концентратором и конечным узлом — не более 100 м.
10Base-5 — коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма, называемый «толстым» коаксиалом. Имеет волновое сопротивление 50 Ом. Максимальная длина сегмента — 500 метров (без повторителей).
Структурная схема трансивера 10Base -5(2):
Физическая среда = кабель+сетевой адаптер.
Устройства первого уровня OSI (концентраторы, повторители ) только ретранслируют любой сигнал, поступающий из среды передачи, и п родлевают домен коллизий.
Устройства второго уровня OSI (мосты, коммутаторы), разделяют домен коллизий.