Lezione 3 – Introduzione a Ethernet
Reti di Calcolatori
Modulo 1 - Tecniche di comunicazione digitale
Unità didattica 2 - Standard di rete locale
Ernesto Damiani
Università degli Studi di Milano - SSRI
Reti ad accesso condiviso
• In origine: nodi multipli sul medesimo
collegamento fisico
– strutture fisiche a bus (con terminatori) e ad anello (ring)
– la trasmissione inviata da un nodo viene ricevuta da tutti gli
altri
– nessuno switch intermedio
• Necessitavano di metodi per controllare l’accesso al
cavo (protocolli MAC, Medium Access Control)
Tipi di MAC
• Assegnamento fisso
– Divisione della banda trasmissiva del cavo in canali separati
– Ogni nodo usa una parte della larghezza di banda.
– Esempi: Time Division Multiplexing, Frequency Division
Multiplexing
• A contesa
– I nodi trasmettono sullo stesso canale. Se più nodi
trasmettono contemporaneamente si verifica una collisione
e bisogna ritrasmettere
– Esempio: Ethernet
• Basato su token
– I nodi trasmettono sullo stesso canale, dandosi il turno
attraverso un token di prenotazione
– Esempi: Token Ring
Storia di Ethernet (1)
• Sviluppata da Bob Metcalfe e altri a Xerox PARC nei
primi anni ’70 e standardizzata da Xerox, DEC e Intel
nel 1978
• Gli standard IEEE definiscono:
– il livello fisico (cavi e segnali)
– il tipo di MAC
Storia di Ethernet (2)
– standard “storico”: IEEE 802.3 (CSMA/CD - Ethernet)
 In origine 2Mbps, poi 10Mbps. Prevedeva diversi cablaggi
su cavo coassiale, con lunghezza massima di 500m per
segmento. Comprendeva fino a 4 segmenti, separati da
rigeneratori di segnale (repeater)
– standard “moderni”: IEEE 802.3u - 100Mbps e IEEE
802.3z – 1Gbps
CSMA/CD
Politica MAC di Ethernet
• CS = Carrier Sense (rilevazione di portante)
– Invia un messaggio solo se il mezzo è inattivo
• MA = Multiple Access (accesso multiplo)
– Più nodi possono trasmettere, anche con il rischio di
collidere
• CD = Collision Detection (rilevazione di collisione)
– Interrompe immediatamente la trasmissione se viene
rilevata una collisione
Lo hub (1)
Uso della topologia fisica a stella
• Gli host si collegano alla rete tramite un cavo
RJ45 connesso a uno hub
Lo hub (2)
• Quando lo hub riceve un segnale su una porta lo
copia su tutte le altre (funge anche da
rigeneratore di segnale)
Lo hub (3)
• Regola 5-4-3 di Ethernet
– Tra una qualunque coppia di host connessi via Ethernet
possono esserci al più cinque segmenti connessi da quattro
repeater, di cui al più tre popolati
Problemi
• Perché la regola?
– Non è possibile usare tanti hub o repeater per aumentare
all’infinito il numero di host connessi a una rete Ethernet
“storica”
– Il tempo di propagazione del segnale tra i due punti più
lontani della rete non può superare la durata del test di
linea libera
FINE