sit-01a (1087903), страница 7
Текст из файла (страница 7)
• происходит одновременная передача от нескольких станций после того, как истекло время канального интервала;
• чрезмерно длительная передача или передача неразрешенной длительности (ошибка типа jabber, или сбойный пакет; длинный фрейм или ошибочный размер фрейма);
• слишком короткая передача (короткий фрейм, фрагмент коллизии или фрейм-карлик);
• передача фрейма с повреждением (ошибка в контрольной сумме FCS);
• недостаточное или избыточное количество переданных фреймов (ошибка выравнивания —alignment error);
• несоответствие действительного и сообщенного количество октетов во фрейме (ошибка в размере фрейма);
• необычно длинная преамбула jam-событие (несуществующий фрейм—ghost или ошибочный бессмысленный пакет).
Каждая из указанных выше ситуаций должна быть рассмотрена отдельно, фреймы, которые содержат ошибки, часто, но не всегда, отбрасываются. Нормальные коллизии включены в этот список только для полноты, но в действительности как ошибки не рассматриваются.
Сбойные пакеты
Определение термина сбойный пакет (jabber} в стандарте 802.3 приведено в нескольких местах. Такой пакет представляет собой передачу станцией сигнала в течение времени, равного 20000-50000 битовых интервалов. Однако большинство диагностических средств предполагают, что получен сбойный фрейм, даже когда обнаружена передача блока, большего разрешенной для среды длины, но, тем не менее, она значительно меньше значении из диапазона 20000-50000 битовых интервалов. Таким образом, данное выше определение становится расплывчатым, поскольку регистрирующее устройство может рассматривать 1518-октетный фрейм с добавленным тегом сети VLAN и как имеющий разрешенную, и как превышающий стандартную длину. Кроме того, в определении не сказано, имеет ли сбойный пакет (jabber) правильную или ошибочную контрольную сумму FCS. Большинство сбойных пакетов правильнее называть длинными фреймами.
Удлиненные фреймы
Удлиненный фрейм (long frame) — это фрейм, имеющий длину больше разрешенной, однако при этом учитывается возможное наличие тега. Вопрос о том, имеет ли фрейм правильную контрольную сумму FCS, в данном случае не рассматривается. Именно такой вид ошибки обычно имеется в виду, когда говорится об обнаружении в сети сбойного пакета. На рис.15 показан удлиненный фрейм, длила которого превосходит 1518 октетов.
Рис. 15 Удлиненный фрейм
Как и сбойный пакет, так и удлиненные фреймы имеют длину больше максимального разрешенного размера фрейма. Однако сбойный пакет, как правило, имеет значительно большую длину. Если фрейм спецификации 802.1q имеет тег, он обычно не рассматривается как фрейм больше разрешенной длины. Стандартом IЕЕЕ 802.1Q определяется использование, функционирование и администрирование топологий виртуальных локальных сетей (VLAN) в инфраструктуре сети LAN, использующей мосты. Стандарт IЕЕЕ 802.1Q разработан для решения проблемы разбиения крупной сети на более мелкие с тем, чтобы широковещательные потоки данных и потоки данных многоадресатной рассылки не захватывали большую полосу пропускания, чем это необходимо.
Укороченные фреймы
Под укороченным фреймом понимается фрейм, имеющий размер меньше минимального разрешенного— 64 октета, и имеющий правильную последовательность контрольной суммы. Некоторые анализаторы протоколов и сетевые мониторы называют такие фреймы карликовыми, однако этот термин следует признать неточным. Как правило, короткие фреймы не обнаруживаются клиентскими устройствами, и их присутствие не обязательно означает некорректную работу сети.
Короткие фреймы формируются обычным образом (за исключением одного аспекта) и имеют правильную контрольную сумму, однако их длина меньше минимального разрешен него размера в 64 октета.
На рис. 16 показан короткий фрейм, имеющий длину менее 64 октетов.
Рис. 16 Укороченный фрейм
Карликовые фреймы
Термин фрейм-карлик (или карликовый фрейм) является неточным сленговым термином и означает набор данных, имеющий размер меньший, чем разрешено в стандарте. Он может применяться и по отношению к коротким фреймам, имеющим правильную контрольную сумму FSC. Как правило, такое определение применяется но отношению к фрагментам коллизий. Стандарт Ethernet описывает атрибут управления протокола SNMP, называемый "карликом", который имеет размер больше 74 битовых интервалов, но меньше минимального размера фрейма (64 октета при скоростях 10/100 Мбит/с, минимальный размер при полудуплексной передаче составляет 517 октетов при скорости 1000 Мбит/с), и при этом не является результатом локальной коллизии.
Ошибки контрольной суммы FSC
Если у полученного фрейма имеется ошибка и контрольной сумме (ошибка контрольной суммы, или CRC-ошибка), то это означает, что у него по крайней мере один бит отличается от того, который был передан изначально. Если фрейм имеет FCS-ошибку, то. вероятно, информация в заголовке правильная (адреса и т.д.), однако контрольная сумма, вычисленная принимающей станцией, не соответствует значению контрольной суммы, вычисленной отправляющей станцией и находящейся в заключительной части фрейма. Доверять точности адреса, содержащегося лишь в одном фрейме, было бы, вероятно, рискованным, однако если большое количество фреймов имеет один и тот же адрес, то велика вероятность, что такой адрес все же будет правильным.
Большое количество FSC-ошибок от одной станции указывает на неисправность адаптера NIC, ошибочные или поврежденные программные драйверы или на дефекты кабельного канала, соединяющего эту станцию с сетью. Если FCS - ошибки связаны с несколькими станциями, то такая ситуация обычно указывает на неисправность кабельных соединений, несоответствующую версию драйвера сетевого адаптера, неисправный порт концентратора или большое количество вносимых в кабельную систему шумов. Ошибки контрольной суммы регистрируются в том случае, когда хотя бы один бит в передаваемых данных отличается от полученных. При вычислении новой контрольной суммы принимающей станцией и сравнении ее с контрольной суммой в поле FCS эти два значения не совпадают. В таком случае фрейм отбрасывается.
Ошибка выравнивания
Если граница сообщения фрейма не совпадает с границей октета (т.е. во фрейм помешается не целое число октетов), то такое явление называется ошибкой выравнивания.. Т.е. вместо правильного количества бинарных битов, которые должны образовать полные октетные группы, имеется несколько дополнительных битов (менее восьми), которые не образуют полный октет. Такой фрейм усекается до ближайшей границы октета, а если не совпадают контрольные суммы, то посылается сообщение об ошибке. Ошибка выравнивания часто вызывается дефектными программными драйверами или коллизией и, как правило, сопровождается несовпадением контрольных сумм. Другими причинами могут быть ошибки операций ввода/вывода, которые вызываются ошибками в программном обеспечении. Если ошибка выравнивания не исправляется, она может вызвать критическую ситуацию в сети. Обычно программное обеспечение само исправляет свои ошибки, однако сбои вызывают внезапную резкую загрузку центрального процессора маршрутизатора.
Нарушение границ фрейма
Появление фрейма, у которого установлено правильное значение в поле длины фрейма по не соответствующее количеству октетов в поле данных, называется нарушением границ фрейма (range error). Эта ошибка также возникает в том случае, когда поле длины фрейма содержит значение, меньшее минимального разрешенного размера поля данных при отсутствии заполнителя. Аналогичная ошибка в границе фрейма появляется, когда ноле длины фрейма содержит значение, большее максимально разрешенного.
Фреймы-призраки
Корпорация Fluke Networks предложила употреблять термин фрейм-призрак (ghost) по отношению к обнаруживаемой в кабеле внешней энергии (шуму), которая выглядит как фрейм, но у которой отсутствует действительный флаг SFD. Для того чтобы быть квалифицированным как "призрак", этот "фрейм" должен иметь длину не менее 72-х октетов (включая преамбулу), в противном случае он будет классифицирован как удаленная коллизия.
Из-за особой природы фреймов-призраков важно отметить, что результаты тестов в значительной степени зависят от того, в какой части сегмента произведено измерение.
Некоторые типы шумов вводят в заблуждение узлы сетевого сегмента, в результате чего последние считают, что они получают полноценный фрейм. Однако фрейм так и не приходит, поэтому никакие данные для обработки сетевому адаптеру не передаются. Через некоторое время прием данных адаптером прекращается, и он возобновляет передачу своих собственных сообщений. Различные сетевые интерфейсы по-разному реагируют на такие ситуации, и стандартами не определяется, как и когда должен адаптер NIC реагировать на такой "шумящий" сегмент. Повторители обычно распространяют такие шумовые сигналы в другие сегменты коллизионного домена.
Одним из симптомов присутствия фреймов-призраков является замедление работы сети или полное ее прекращение без видимых причин. При этом файловые серверы практически не загружены, устройства мониторинга сети показывают небольшой уровень загрузки сети, однако пользователи жалуются па медленную работу или даже на простой сети. Этот симптом может быть географически ограничен, т.е. один конец большого (или протяженного) сегмента сети кажется работающим нормально, в то время как на другом конце работа сети резко замедляется или вообще прекращается.
Причинами появления фреймов-призраков обычно является либо короткое замыкание кабеля на заземление, либо другие проблемы с кабелями. Фреймы-призраки заставляют некоторые повторители вести себя так, как если бы они получали фрейм. Поскольку повторители реагируют только на напряжение переменного тока, протекающего по кабелю, ни один полноценный фрейм не может пройти к другим портам. Однако повторитель передает эту энергию на свои остальные порты. Передаваемый фрейм-призрак может выглядеть как шаблон jam-сигнала или даже как очень длинная преамбула.
Большинство средств мониторинга сети не распознает фреймы-призраки по той же причине, по какой они не распознают коллизии при передаче преамбулы — они полностью полагаются на реакцию микросхемной логики сетевых адаптеров. Программные анализаторы протоколов, многие аппаратные анализаторы протоколов и карманные диагностические средства, такие, как большинство средств RMON, не сообщают о таких событиях.
17. Автоматическое согласование параметров соединения в сетях Ethernet
По мере того как скорости передачи в сетях Ethernet (возрастали от 10 к 100 и далее до 1000 Мбит/с, возрастала необходимость обеспечения совместной работы всех этих технологий, вплоть до необходимости непосредственного соединения интерфейсов со скоростям и 10, 100 и 1000 Мбит/с.
Для решения этих задач был разработан процесс, названный автосогласованием (autonegotiation) скоростей и дуплексности соединения. В частности, во время ввода в практику технологии Fast Ethernet стандарт включал в себя метод автоматического конфигурирования конкретного интерфейса таким образом, чтобы он соответствовал скорости и возможностям партнера по каналу. Процесс определял, каким образом дна партнера по каналу могут автоматически согласовать конфигурацию, которая обеспечит им наибольший общий уровень производительности. Дополнительное преимущество такого подхода состоит в том, что при этом затрагивается только самая нижняя часть физического уровня.
Технология 10ВАSЕ-Т требует, чтобы каждая станция каждые 16 миллисекунд (мс) передавала канальный импульс, если она в этот момент не передает иное сообщение.
Автоматическое согласование включает в себя сигнал, который называется нормальным канальным импульсом (Normal link Pulse - NLP). Если отправляется группа таких импульсов, она называется пакетом импульсов быстрого соединения (Fast link Pulse (FLP) burst). Каждый пакет FLP отправляется с таким же временным интервалом, что и одиночный импульс NLP, для того чтобы устаревшие устройства версии 10ВАSЕ-Т нормально работали при приеме группы импульсов. На рис.17 показаны временные характеристики импульсов NLP и FLP.