Lapisan fisik OSI menyediakan sarana untuk mengangkut bit yang membentuk bingkai lapisan data link di media jaringan. Ethernet beroperasi di lapisan data link dan lapisan fisik. Standar protokol Ethernet menentukan banyak aspek komunikasi jaringan termasuk format frame, ukuran frame, timing, dan encoding. Bila pesan dikirim antara host pada jaringan Ethernet, host akan memformat pesan ke dalam susunan bingkai yang ditentukan oleh standar.
Ethernet beroperasi di lapisan data link dan lapisan fisik. Ini adalah keluarga teknologi jaringan yang didefinisikan dalam standar IEEE 802.2 dan 802.3.
Ethernet mengandalkan dua sublayer lapisan data link yang
terpisah untuk beroperasi, Logical Link Control (LLC) dan sublayer MAC.
Sublayer LLC
Sublayer Ethernet LLC menangani komunikasi antara lapisan
atas dan lapisan bawah. Ini biasanya antara perangkat lunak jaringan dan
perangkat keras perangkat. Sublayer LLC mengambil data protokol jaringan, yang
biasanya merupakan paket IPv4, dan menambahkan informasi kontrol untuk membantu
mengirimkan paket ke simpul tujuan. LLC digunakan untuk berkomunikasi dengan
lapisan atas aplikasi, dan mentransisikan paket ke lapisan bawah untuk
pengiriman.
Sublayer MAC
MAC merupakan lapisan bawah lapisan data link. MAC
diimplementasikan oleh perangkat keras, biasanya di komputer NIC.
Spesifikasinya tercantum dalam standar IEEE 802.3. Gambar 2 mencantumkan
standar IEEE Ethernet yang umum.
Subkategori MAC
sublayer Ethernet MAC memiliki dua tanggung jawab utama:
·
Enkapsulasi data
·
Kontrol akses media
Enkapsulasi data
Proses enkapsulasi data mencakup perakitan bingkai sebelum
transmisi, dan pembongkaran bingkai pada saat penerimaan bingkai. Dalam
membentuk frame, lapisan MAC menambahkan header dan trailer ke lapisan jaringan
PDU.
Enkapsulasi data menyediakan tiga fungsi utama:
1.
Pembatas bingkai
- Proses pembingkaian memberikan pembatas penting yang digunakan untuk
mengidentifikasi sekelompok bit yang membentuk bingkai. Bit delimiting ini
menyediakan sinkronisasi antara node pemancar dan penerima.
2.
Addressing
- Proses enkapsulasi berisi Layer 3 PDU dan juga menyediakan pengalamatan
lapisan data link.
3.
Deteksi kesalahan - Setiap bingkai berisi cuplikan yang digunakan untuk
mendeteksi kesalahan dalam transmisi.
Penggunaan frame membantu transmisi bit saat ditempatkan
pada media dan dalam pengelompokan bit pada node penerima.
Kontrol Akses Media
Tanggung jawab kedua dari sublayer MAC adalah kontrol akses
media. Kontrol akses media bertanggung jawab atas penempatan frame pada media
dan penghapusan frame dari media. Sesuai namanya, ia mengendalikan akses ke
media. Sublayer ini berkomunikasi langsung dengan layer fisik.
Evolusi Ethernet
Versi awal Ethernet relatif lambat pada 10 Mbps. Versi
terbaru Ethernet beroperasi pada 10 Gigabit per detik dan lebih cepat.
Pada layer data link, struktur frame hampir identik untuk
semua kecepatan Ethernet. Struktur bingkai Ethernet menambahkan header dan
trailer di sekitar Layer 3 PDU untuk merangkum pesan yang sedang dikirim.
Bidang Frame Ethernet
Ukuran frame Ethernet minimum adalah 64 byte dan maksimumnya
adalah 1518 byte. Ini mencakup semua byte dari field Destination MAC Address
melalui bidang Frame Check Sequence (FCS). Bidang Mukadimah tidak disertakan
saat menjelaskan ukuran bingkai.
Setiap frame berdurasi kurang dari 64 byte dianggap sebagai
"fragmen tabrakan" atau "kerangka keruntuhan" dan secara
otomatis dibuang oleh stasiun penerima. Bingkai dengan lebih dari 1500 byte
data dianggap "jumbo" atau "bingkai raksasa bayi".
Jika ukuran frame yang ditransmisikan kurang dari minimum
atau lebih besar dari maksimum, perangkat penerima akan menjatuhkan frame. Jari
yang terjatuh kemungkinan besar merupakan hasil tabrakan atau sinyal yang tidak
diinginkan lainnya dan oleh karena itu dianggap tidak valid.
Alamat MAC dan
Heksadesimal
Alamat MAC Ethernet adalah nilai biner 48 bit yang
dinyatakan sebagai 12 digit heksadesimal (4 bit per digit heksadesimal).
Sama seperti desimal adalah sistem bilangan dasar sepuluh,
heksadesimal adalah sistem enam belas basis. Sistem bilangan enam belas dasar
menggunakan angka 0 sampai 9 dan huruf A sampai F. Gambar 1 menunjukkan nilai
desimal dan heksadesimal yang setara untuk biner 0000 sampai 1111. Lebih mudah
untuk mengekspresikan nilai sebagai digit heksadesimal tunggal daripada empat
bit biner .
Mewakili Nilai
Heksadesimal
Heksadesimal biasanya diwakili dalam teks dengan nilai yang didahului oleh 0x (misalnya 0x73) atau subskrip 16.
Konversi Heksadesimal
Jumlah konversi antara nilai desimal dan nilai heksadesimal sangat mudah, namun dengan cepat membagi atau mengalikan dengan 16 tidak selalu mudah. Jika konversi semacam itu diperlukan, biasanya lebih mudah untuk mengubah nilai desimal atau heksadesimal menjadi biner, dan kemudian mengubah nilai biner menjadi desimal atau heksadesimal yang sesuai.
Menyaring Frames
Sebagai saklar menerima frame dari perangkat yang berbeda, ia mampu mengisi tabel alamat MAC-nya dengan memeriksa alamat MAC sumber dari setiap frame. Bila tabel alamat MAC switch berisi alamat MAC tujuan, ia dapat memfilter frame dan meneruskan satu port tunggal.