home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / LANs / ethernet-faq < prev    next >
Internet Message Format  |  2004-04-18  |  34KB
  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!dreaderd!not-for-mail
  2. Message-ID: <LANs/ethernet-faq_1082200966@rtfm.mit.edu>
  3. Supersedes: <LANs/ethernet-faq_1079601013@rtfm.mit.edu>
  4. Expires: 31 May 2004 11:22:46 GMT
  5. X-Last-Updated: 1999/07/09
  6. Organization: none
  7. From: James@NetworkUptime.com (James Messer)
  8. Newsgroups: comp.dcom.lans.ethernet,comp.answers,news.answers
  9. Subject: comp.dcom.lans.ethernet FAQ
  10. Approved: news-answers-request@MIT.EDU
  11. Followup-To: comp.dcom.lans.ethernet
  12. Originator: faqserv@penguin-lust.MIT.EDU
  13. Date: 17 Apr 2004 11:28:18 GMT
  14. Lines: 786
  15. NNTP-Posting-Host: penguin-lust.mit.edu
  16. X-Trace: 1082201298 senator-bedfellow.mit.edu 569 18.181.0.29
  17. Xref: senator-bedfellow.mit.edu comp.dcom.lans.ethernet:78390 comp.answers:56879 news.answers:269971
  18.  
  19. Archive-name: LANs/ethernet-faq
  20. Posting-Frequency: monthly
  21. Last-modified: 1999/07/09
  22. Version: 990709
  23. URL: http://www.NetworkUptime.com/faqs/ethernet
  24. Copyright: (c) 1999 James Messer
  25. Maintainer: James Messer <James@NetworkUptime.com>
  26.  
  27.              comp.dcom.lans.ethernet Frequently Asked Questions
  28.              --------------------------------------------------
  29.  
  30.        This document is provided as is without any express or implied
  31.   warranties. While every effort has been taken to ensure the accuracy of
  32.       the information contained in this article, the authors assume no
  33.  responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from the
  34.    use of the information contained herein. The contents of this article
  35.      reflect my opinions only and not necessarily those of my employer.
  36.  
  37. FAQ Table of Contents
  38. ---------------------
  39.  
  40. 1.0 FAQ Administration
  41.  
  42.  [1.1] What is this FAQ?
  43.  [1.2] Who maintains this FAQ?
  44.  [1.3] Where can this FAQ be found?
  45.  [1.4] Who provides information to the FAQ?
  46.  [1.5] Can I use this FAQ on my web page?
  47.  [1.6] Copyright Information
  48.  
  49. 2.0 Introduction to Ethernet
  50.  
  51.  [2.1] What is Ethernet?
  52.  [2.2] What is the history of Ethernet?
  53.  [2.3] What is CSMA/CD?
  54.  [2.4] What is the Open Systems Interconnect (OSI) model?
  55.  [2.5] Where are the IEEE specifications?
  56.  
  57. 3.0 Ethernet Physical Layer
  58.  
  59.  [3.1] What are the different physical Ethernet network types?
  60.  [3.2] What does baseband and broadband mean?
  61.  [3.3] What is the difference between a bus topology and a star topology?
  62.  [3.4] What physical Ethernet topologies are no longer popular?
  63.  [3.5] What are the most common physical Ethernet networks used today?
  64.  [3.6] What digital signal encoding is used in an Ethernet network?
  65.  [3.7] What types of cabling are used for Ethernet?
  66.  [3.8] What pin assignments are used in twisted-pair Ethernet cabling?
  67.  [3.9] Can two Ethernet stations be directly attached with 10BASE-T?
  68. [3.10] How many stations are supported by a single Ethernet network?
  69. [3.11] What is propagation delay?
  70. [3.12] What is an interframe gap?
  71.  
  72. 4.0 Ethernet Data Link Layer
  73.  
  74.  [4.1] What are the different Ethernet frame formats?
  75.  [4.2] What is transparent bridging?
  76.  [4.3] What is the spanning tree protocol?
  77.  [4.4] What is Ethernet switching?
  78.  
  79. 5.0 Ethernet Errors and Troubleshooting
  80.  
  81.  [5.1] What is a collision, and how many collisions are bad?
  82.  [5.2] What is Signal Quality Error (SQE)?
  83.  [5.3] What is jam?
  84.  [5.4] What is a late collision, and why is it bad?
  85.  [5.5] What is a runt?
  86.  [5.6] What is jabber?
  87.  [5.7] What is a CRC/Alignment error?
  88.  [5.8] What non-commercial software is available to monitor an Ethernet
  89.        network?
  90.  
  91. 6.0 Other Information
  92.  
  93.  [6.1] What Ethernet-related books are available?
  94.  [6.2] What certifications are available regarding Ethernet networks?
  95.  
  96.  
  97. 1.0 FAQ Administration
  98.  
  99.  [1.1] What is this FAQ?
  100.  
  101.        This FAQ will attempt to explain and decipher the intricacies of
  102.        Ethernet networking and answer some of the most common questions
  103.        relating to Ethernet networks. Although it contains technical
  104.        information, this FAQ is best used as an introduction to Ethernet
  105.        networking. See section [6.1] for Ethernet book and publication
  106.        information.
  107.  
  108.  [1.2] Who maintains this FAQ?
  109.  
  110.        This FAQ is maintained by James Messer <James@NetworkUptime.com>.
  111.        Questions, comments, corrections, and contributions are encouraged!
  112.  
  113.  [1.3] Where can this FAQ be found?
  114.  
  115.        This FAQ will be posted to the comp.dcom.lans.ethernet newsgroup
  116.        on the first of each month. An official archive of the FAQ can be
  117.        found at:
  118.  
  119.        ftp://rtfm.mit.edu/pub/faqs/LANs/ethernet-faq
  120.  
  121.        The HTTP version of this FAQ can be found at:
  122.  
  123.        http://www.NetworkUptime.com/faqs/ethernet
  124.  
  125.  [1.4] Who provides information to the FAQ?
  126.  
  127.        In many cases, the FAQ questions and answers are summarized from the
  128.        comp.dcom.lans.ethernet newsgroup. Much of this information is also
  129.        obtained from the IEEE standards (http://www.ieee.com) and related
  130.        technical documents.
  131.  
  132.        Send any corrections or FAQ additions to James@NetworkUptime.com.
  133.        Our thanks to all who have provided information to this FAQ! Your
  134.        contributions are crucial for keeping this FAQ updated and
  135.        technically correct.
  136.  
  137.        Since the comp.dcom.lans.ethernet newsgroup has not had an
  138.        'official' FAQ for a few years, this FAQ is in the early stages of
  139.        being rebuilt. There are certainly other questions that need to be
  140.        added to the FAQ, questions that need to be answered, and there are
  141.        probably inaccuracies with the answers that already exist in the
  142.        FAQ. If you have any suggestions or corrections for the FAQ, please
  143.        do not hesitate to e-mail James@NetworkUptime.com with additions or
  144.        corrections.
  145.  
  146.  [1.5] Can I use this FAQ on my web page?
  147.  
  148.        Since this FAQ changes constantly, a copy of the FAQ on your web
  149.        page would be out of date in a very short time. Please don't do
  150.        this! A more appropriate method would be to set a hyperlink to the
  151.        URL found in the secondary header of this FAQ. Please send an e-mail
  152.        to James@NetworkUptime.com if you plan on adding a link to this FAQ
  153.        to your web page. I reserve the right to restrict the use of this
  154.        FAQ.
  155.  
  156.  [1.6] Copyright Information
  157.  
  158.        Copyright (c) 1999 by James Messer, all rights reserved.
  159.  
  160.        This FAQ may be posted to any USENET newsgroup, on-line service, or
  161.        BBS as long as it is posted in its entirety, includes this copyright
  162.        statement, and includes written permission from
  163.        James@NetworkUptime.com.
  164.  
  165.  
  166. 2.0 Introduction to Ethernet
  167.  
  168.  [2.1] What is Ethernet?
  169.  
  170.        Ethernet is the IEEE 802.3 series standard, based on the
  171.        CSMA/CD access method that provides two or more stations to share a
  172.        common cabling system. This access method, Carrier Sense Multiple
  173.        Access with Collision Detection, is the basis for Ethernet systems
  174.        which range from speeds of 1 Mb/s through 1000 Mb/s.
  175.  
  176.        The design goals for Ethernet were to create a simply defined
  177.        topology that made efficient use of shared resources, was easy to
  178.        reconfigure and maintain, provided compatibility across many
  179.        manufacturers and systems, while keeping the cost low.
  180.  
  181.  [2.2] What is the history of Ethernet?
  182.  
  183.        The original Ethernet specification began in the early 1970's by
  184.        Xerox PARC, and was eventually improved upon by Digital Equipment
  185.        Corporation, Intel, and Xerox (DIX) in 1980 with the release of
  186.        Ethernet Version 1. By 1982, the specification was updated and
  187.        Ethernet Version 2 was released.
  188.  
  189.        In 1983, Novell created their own proprietary Ethernet frame type
  190.        prior to the release of the IEEE 802.3 specification (See Section
  191.        [4.1]). By 1985, the IEEE 802.3 specification was completed and
  192.        provided a specification for Ethernet connectivity over thick coax
  193.        and thin coax. In 1990, the specification was updated to include
  194.        Ethernet over twisted pair copper wiring with 10Base-T. The current
  195.        IEEE 802.3 specification includes thick coax, thin coax, twisted
  196.        pair cabling and fiber, with speeds of 10 Mb/s, 100 Mb/s, and 1000
  197.        Mb/s.
  198.  
  199.  [2.3] What is CSMA/CD?
  200.  
  201.        Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection is the basis
  202.        for the Ethernet standard, and this provides specific rules for
  203.        allowing stations to communicate over the same transmission medium.
  204.        There are a number of steps involved in communicating with CSMA/CD.
  205.  
  206.        Stations must listen for a carrier on the wire. If no carrier is
  207.        detected, stations can begin transmitting. While transmitting, the
  208.        station continues to listen on the wire to ensure successful
  209.        communications. If two stations attempt to transmit information at
  210.        the same time, the transmissions overlap and cause a collision.
  211.  
  212.        If a collision occurs, the transmitting station recognizes the
  213.        interference on the network and transmits a bit sequence called
  214.        jam. The jam helps to ensure that the other transmitting station
  215.        recognizes that a collision has occurred. After a random delay, the
  216.        stations attempt to retransmit the information and the process
  217.        begins again.
  218.  
  219.  [2.4] What is the Open Systems Interconnect (OSI) Model?
  220.  
  221.        ** Please contribute! See Section [1.4] **
  222.       
  223.  [2.5] Where are the IEEE specifications?
  224.      
  225.        The IEEE specifications can be purchased from the IEEE at:
  226.  
  227.        http://standards.ieee.org/catalog/IEEE802.3.html
  228.  
  229.        Information on all IEEE standards can be found at:
  230.  
  231.        http://www.ieee.com
  232.  
  233.  
  234. 3.0 Ethernet Physical Layer
  235.  
  236.  [3.1] What are the different physical Ethernet network types?
  237.  
  238.        Some of the physical Ethernet types as defined in the 802.3
  239.        specification are:
  240.  
  241.        10BASE5 - 10BASE5 is the original design of the traditional
  242.                  Ethernet backbone, designed to be left in place
  243.                  permanently or for extended periods.
  244.  
  245.        10BASE2 - 10BASE2 is the original design for a departmental or
  246.                  workgroup sized Ethernet environment. It is designed to be
  247.                  simple, inexpensive, and flexible as people and stations
  248.                  move.
  249.  
  250.        10BROAD36 - 10BROAD36 is a seldom used Ethernet specification which
  251.                    uses a physical medium similar to cable television, with
  252.                    CATV-type cables, taps, connectors, and amplifiers.
  253.  
  254.        1BASE5 - 1BASE5 is a specification of Ethernet that runs at 1 Mb/s
  255.                 over twisted pair wiring. This physical topology uses
  256.                 centralized hubs to connect the network devices.
  257.  
  258.        10BASE-T - 10BASET provides Ethernet services over twisted pair
  259.                   copper wire.
  260.  
  261.        FOIRL - Fiber Optic Inter-Repeater Link - This specification of the
  262.                802.3 standard defines a standard means of connecting
  263.                Ethernet repeaters via optical fiber.
  264.  
  265.        10BASE-F - 10BASE-F is a set of optical fiber medium specifications
  266.                   which define connectivity between devices.
  267.  
  268.        100BASE-T - 100BASE-T is a series of specifications that provides
  269.                    100 megabit speeds over copper or fiber. These
  270.                    topologies are often referred to as Fast Ethernet.
  271.  
  272.        Gigabit Ethernet - Gigabit Ethernet provides speeds of 1000 Mb/s
  273.                           over copper and fiber.
  274.  
  275.  [3.2] What does baseband and broadband mean?
  276.  
  277.        A baseband network has a single channel that is used for
  278.        communication between stations. Ethernet specifications which use
  279.        BASE in the name refer to baseband networks.
  280.  
  281.        A broadband network is much like cable television, where different
  282.        services communicate across different frequencies on the same cable.
  283.        Broadband communications would allow a Ethernet network to share the
  284.        same physical cable as voice or video services. 10BROAD36 is an
  285.        example of broadband networking.
  286.  
  287.  [3.3] What is the difference between a bus topology and a star topology?
  288.  
  289.        A bus topology is a networking architecture that is linear, usually
  290.        by using one or more pieces of cable to form a single line, or bus.
  291.        The signals sent by one station extend the length of this cable to
  292.        be heard by other stations.
  293.  
  294.        A star topology is an architecture that includes a central device or
  295.        hub to connect all stations together. Signals sent by a station must
  296.        pass through (and are usually regenerated) by these central hubs.
  297.        Since the hub sits in the center and all other stations are linked
  298.        through the hub, the architecture resembles a star.
  299.  
  300.  [3.4] What physical Ethernet topologies are no longer popular?
  301.  
  302.        There are a number of physical networking components specified in
  303.        the IEEE 802.3 specification, but many of those early physical
  304.        networking components are not used in most modern Ethernet networks.
  305.        However, there may be instances where an existing legacy network
  306.        still exists which uses these older components. Since these older
  307.        pieces of equipment are still part of the 802.3 specification, there
  308.        are no technical reasons why an Ethernet network would not operate
  309.        properly with these components. The two most popular older Ethernet
  310.        technologies are 10BASE5 and 10BASE2.
  311.  
  312.  
  313.        10BASE5
  314.        -------
  315.  
  316.        10BASE5 is the original Ethernet backbone, and is occasionally
  317.        referred to as thicknet or thick Ethernet because of the thick 50
  318.        ohm coax that was used as the physical medium. 10BASE5 is a bus
  319.        topology that uses transceiver cables to attach stations to the
  320.        central 10BASE5 cable.
  321.  
  322.        Maximum segment length: 500 meters
  323.        Maximum number of segments connected with repeaters: 5 (2500 meters)
  324.        Maximum attachments per segment: 100
  325.        Minimum separation between attachments: 2.5 meters
  326.  
  327.  
  328.        10BASE2
  329.        -------
  330.        10BASE2 is designed as a smaller and less expensive alternative to
  331.        10BASE5, and is sometimes referred to as Thinnet or Thin Ethernet
  332.        because of the much smaller cables. 10BASE2 is also a bus topology,
  333.        but each of the workstations use a 'T' BNC connector to connect
  334.        workstations to the central bus.
  335.  
  336.        Maximum segment length: 200 meters
  337.        Maximum number of segments connected with repeaters: 5 (1000 meters)
  338.        Maximum attachments per segment: 30
  339.        Minimum separation between attachments: .5 meters
  340.        
  341.  [3.5] What are the most common physical Ethernet networks used today?
  342.  
  343.        Most modern Ethernet networks use twisted pair copper cabling or
  344.        fiber to attach devices to the network. The 10BASE-T, 100BASE-T, and
  345.        Gigabit Ethernet topologies are well suited for the modern cabling
  346.        and fiber infrastructures.
  347.        
  348.  [3.6] What digital signal encoding is used in an Ethernet network?
  349.  
  350.        ** Please contribute! See Section [1.4] **
  351.  
  352.  [3.7] What types of cabling are used for Ethernet?
  353.  
  354.        ** Please contribute! See Section [1.4] **
  355.  
  356.  [3.8] What pin assignments are used in twisted-pair Ethernet cabling?
  357.  
  358.        Twisted-pair Ethernet (10BASE-T, 100BASE-T, or 1000BASE-T) uses an
  359.        RJ-45 connector, which is an eight-pin modular connector.
  360.  
  361.        Contact 1   Transmit +
  362.        Contact 2   Transmit -
  363.        Contact 3   Receive +
  364.        Contact 4   Not Used
  365.        Contact 5   Not Used
  366.        Contact 6   Receive -
  367.        Contact 7   Not Used
  368.        Contact 8   Not Used
  369.  
  370.        When looking at an RJ-45 wall jack (female), contact 1 is on the
  371.        left and contact 8 is to the right. When looking at the RJ-45
  372.        connector on the end of a cable (male) with the tab on the bottom
  373.        and the contacts on the top, contact 8 is on the left and contact 1
  374.        is to the right.
  375.  
  376.  [3.9] Can two Ethernet stations be directly attached with 10BASE-T?
  377.  
  378.        Two Ethernet stations can be directly attached to each other, but
  379.        the cabling will be wired differently than a normal 10BASE-T
  380.        Ethernet network connection. The 802.3 specification refers to this
  381.        direct connection between two stations as a crossover function.
  382.  
  383.        The crossover function is accomplished by simply wiring the receive
  384.        pins to the transmit pins:
  385.  
  386.        Contact 1 - Contact 3
  387.        Contact 2 - Contact 6
  388.        Contact 3 - Contact 1
  389.        Contact 6 - Contact 2
  390.  
  391.  [3.10] How many stations are supported by a single Ethernet network?
  392.  
  393.         ** Please contribute! See Section [1.4] **
  394.  
  395.  [3.11] What is propagation delay?
  396.  
  397.         The propagation speed of a medium refers to the speed that the data
  398.         travels through that medium. Propagation delays differ between
  399.         mediums, which affect the maximum possible length of the Ethernet
  400.         topology running on that medium.
  401.  
  402.         In the following table, c refers to the speed of light in a vacuum,
  403.         or 300,000 kilometers per second.
  404.  
  405.         Medium        Propagation Speed
  406.         ------        -----------------
  407.         Thick Coax    .77c (231,000 km/sec)
  408.         Thin Coax     .65c (195,000 km/sec)
  409.         Twisted Pair  .59c (177,000 km/sec)
  410.         Fiber         .66c (198,000 km/sec)
  411.         AUI Cable     .65c (195,000 km/sec)
  412.  
  413.         From these values, the size of a bit on 10BaseT can be calculated.
  414.         10BaseT is twisted pair, which has a propagation delay of 177,000
  415.         km/sec. 177,000 km/sec divided by 10 million bits per second is
  416.         17.7 meters, or the size of a single bit on a 10BaseT network.
  417.  
  418.         The maximum propagation delay through the network can be calculated
  419.         by dividing the maximum length by the speed. For 10Base2 thin coax
  420.         network, this is 185 meters divided by 195,000 km/sec, or 950
  421.         nanoseconds. If the actual propagation delay from one end of the
  422.         network to the other is greater than 950 nanoseconds, late
  423.         collisions may occur. See section [5.4] for more information on
  424.         late collisions.
  425.  
  426.  [3.12] What is an interframe gap?
  427.  
  428.         The inteframe gap is the amount of time that is specified between
  429.         frames transmitted from a workstation. The designers of the
  430.         Ethernet specification arbitrarily chose 96 bit times to occur
  431.         between frames from a transmitting station.
  432.  
  433.         This delay is designed to provide the workstations on the Ethernet
  434.         network with some 'breathing time' between frames to perform normal
  435.         Ethernet housekeeping functions on the network interface card.
  436.  
  437.  
  438. 4.0 Ethernet Data Link Layer
  439.  
  440.  [4.1] What are the different Ethernet frame formats?
  441.  
  442.        Ethernet Version 2 and IEEE 802.3 Frame Formats
  443.        -----------------------------------------------
  444.  
  445.        The Ethernet Version 2 frame format was designed before the IEEE
  446.        specifications, but is almost identical to the 802.3 frame type.
  447.        With the Ethernet Version 2 frame type, a two-byte Type field
  448.        follows the source station's six-byte MAC address. In the 802.3
  449.        frame type, this two-byte field after the source address is a length
  450.        field specifying the number of bytes in the LLC and data fields. If
  451.        these two bytes are greater than 05DC hex (1500 decimal), the frame
  452.        is a Version 2 frame. Since all type fields are greater than 1500
  453.        decimal (the maximum Ethernet frame size), both frame types can
  454.        easily coexist on the same network. Some network protocol analyzers
  455.        call a Version 2 frame an Ethertype frame because of this two-byte
  456.        Type field.
  457.  
  458.        This is an Ethernet Version 2 frame:
  459.  
  460.        +--------------+
  461.        |              | The preamble consists of 62 bits of alternating
  462.        |   Preamble   | ones and zeros that allows the Ethernet card to
  463.        |   7 bytes    | synchronize with the beginning of a frame.
  464.        |              |
  465.        +--------------+ The Start Frame Delimiter is the sequence
  466.        | SFD - 1 byte | 10101011, and indicates the start of a frame.
  467.        +--------------+
  468.        |              | The destination address is a six byte Media Access
  469.        | Destination  | Control (MAC) address, usually burned into the
  470.        |   6 bytes    | ROM of the Ethernet card.
  471.        +--------------+
  472.        |              | The source address is a six byte MAC address, and
  473.        |   Source     | can signify a physical station or a broadcast.
  474.        |   6 bytes    |
  475.        +--------------+
  476.        |     Type     | The Type field (see explanation above).
  477.        |    2 bytes   |
  478.        +--------------+
  479.        |              |  Any higher layer information is placed in the
  480.        |    Data      |  data field, which could contain protocol
  481.        |              |  information or user data.
  482.        ~              ~
  483.        ~              ~
  484.        |  46 to 1500  |
  485.        |    bytes     |
  486.        |              |
  487.        +--------------+
  488.        |     FCS      |  The Frame Check Sequence is a cyclic redundancy
  489.        |   4 bytes    |  check used by the sending and receiving stations
  490.        +--------------+  to verify a successful transmission. The FCS is
  491.                          based on the contents of the destination address,
  492.                          source address, type, and data.
  493.  
  494.        The 802.2 Logical Link Control (LLC) Information
  495.        ------------------------------------------------
  496.  
  497.        The IEEE 802.3 Ethernet specification was intended to be used with
  498.        the 802.2 Logical Link Control (LLC) specification. The LLC
  499.        information envelops the data of the frame, and the 802.3 headers
  500.        envelop this 802.2 LLC protocol data unit (PDU).
  501.  
  502.        This is the frame structure for an 802.3 Ethernet frame that
  503.        contains the 802.2 LLC information:
  504.  
  505.        +----------------+
  506.        |                |
  507.        |    Preamble    |
  508.        |    7 bytes     |
  509.        |                |
  510.        +----------------+
  511.        |  SFD - 1 byte  |
  512.        +----------------+
  513.        |                |
  514.        |  Destination   |
  515.        |    6 bytes     |
  516.        +----------------+
  517.        |                |
  518.        |     Source     |
  519.        |    6 bytes     |
  520.        +----------------+
  521.        |  Frame Length  |
  522.        |    2 bytes     |
  523.        +----------------+
  524.        |  DSAP - 1 byte |  The Destination and Source Service Access Point
  525.        +----------------+  fields determine the protocol used for the upper
  526.        |  SSAP - 1 byte |  protocol type of the frame.
  527.        +----------------+
  528.        |Control - 1 byte|  The Control field is used for administration by
  529.        +----------------+  certain protocols.
  530.        |      Data      |
  531.        |                |
  532.        ~                ~
  533.        ~                ~
  534.        |   46 to 1500   |
  535.        |     bytes      |
  536.        |                |
  537.        +----------------+
  538.        |      FCS       |
  539.        |    4 bytes     |
  540.        +----------------+
  541.  
  542.  
  543.        The 802.2 Sub-Network Access Protocol (SNAP)
  544.        --------------------------------------------
  545.        After the 802.2 frame type was defined, many people felt that a
  546.        single byte for DSAP and SSAP would not be sufficient to handle the
  547.        growth of protocols into the future. A single byte DSAP or SSAP can
  548.        only specify 256 separate protocols, and many of those were
  549.        predefined from the beginning of the 802.2 specification.
  550.  
  551.        To provide future growth, the Sub-Network Access Protocol (SNAP) was
  552.        created as an extension to the 802.2 specification. To differentiate
  553.        this protocol from the original 802.2 specification, 802.2 SNAP uses
  554.        the DSAP and SSAP of 0xAA.
  555.  
  556.        This is an 802.2 SNAP frame encapsulated in an 802.3 frame:
  557.  
  558.        +----------------+
  559.        |                |
  560.        |    Preamble    |
  561.        |    7 bytes     |
  562.        |                |
  563.        +----------------+
  564.        |  SFD - 1 byte  |
  565.        +----------------+
  566.        |                |
  567.        |  Destination   |
  568.        |    6 bytes     |
  569.        +----------------+
  570.        |                |
  571.        |     Source     |
  572.        |    6 bytes     |
  573.        +----------------+
  574.        |  Frame Length  |
  575.        |    2 bytes     |
  576.        +----------------+
  577.        |  DSAP - 1 byte |
  578.        +----------------+
  579.        |  SSAP - 1 byte |
  580.        +----------------+
  581.        |Control - 1 byte|
  582.        +----------------+ The Organizationally Unique ID (OUI) is assigned
  583.        | OUI - 3 bytes  | to unique vendors to help differentiate protocols
  584.        |                | from different manufacturers.
  585.        +----------------+
  586.        | Type - 2 bytes | The two-byte protocol type defines a specific
  587.        +----------------+ protocol in the SNAP. This also maintains a
  588.        |                | compatibility with Ethernet v2.
  589.        |      Data      |
  590.        |                |
  591.        ~                ~
  592.        ~                ~
  593.        |   46 to 1500   |
  594.        |     bytes      |
  595.        |                |
  596.        +----------------+
  597.        |      FCS       |
  598.        |    4 bytes     |
  599.        +----------------+
  600.  
  601.  
  602.        Novell 802.3 'Raw' Frame Format
  603.        -------------------------------
  604.  
  605.        Before the final 802.2 LLC specifications were finalized, Novell
  606.        implemented IPX/SPX over Ethernet. For this reason, Novell
  607.        originally utilized 802.3 Ethernet without using 802.2 LLC. Because
  608.        of this lack of LLC header, this frame type was nicknamed 802.3
  609.        'raw'. Since Novell created this proprietary frame type for their
  610.        own use, no other manufacturer uses this frame type.
  611.  
  612.        To implement their 'raw' frame type, Novell used the first two bytes
  613.        of the 802.3 data field as 0xFFFF. Since the DSAP and SSAP values of
  614.        0xFF do not exist, it becomes easy to differentiate between the
  615.        802.3 and 802.3 'raw' frame types.
  616.  
  617.  [4.2] What is transparent bridging?
  618.  
  619.        Transparent bridging is a method to connect two similar network
  620.        segments to each other at the datalink layer. It is done in a way
  621.        that is transparent to end stations, hence end-stations do not
  622.        participate in the bridging algorithm.
  623.  
  624.        Transparent bridges are sometimes called learning bridges.
  625.        When they are turned on and receive data packets from a network
  626.        segment they:
  627.  
  628.        1) learn the relation between MAC address and segment/port, and
  629.        2) forward the packet to all (!) other segments/ports.
  630.  
  631.        The first step in this process is essential to the "learning" aspect
  632.        of the bridge. After some time the bridge has learned that a
  633.        particular MAC address, say MACa, is on a particular segment/port,
  634.        say PORT1. When it receives a packet destined for the MAC address
  635.        MACa (from any port not being PORT1) it will no longer forward the
  636.        packet to all ports (step 2). It knows that MACa is associated with
  637.        PORT1 and will only forward the packet to PORT1.
  638.  
  639.  [4.3] What is the spanning tree protocol?
  640.  
  641.        Spanning tree is a protocol defined in IEEE 802.1q to prevent
  642.        bridges from creating network loops. Using the spanning tree
  643.        protocol, bridges communicate to each other and disable certain
  644.        ports/segments to prevent looping of packets.
  645.  
  646.        Many implementations of the spanning tree protocol are configured so
  647.        an alternate path is available to network traffic, should the
  648.        original path become disabled.
  649.  
  650.  [4.4] What is Ethernet switching?
  651.  
  652.        From a functional point of view, switching is exactly the same as
  653.        bridging. However switches use specially designed hardware called
  654.        Application Specific Integrated Circuits (ASICs) to perform the
  655.        bridging and packet-forwarding functionality (as supposed to
  656.        implementations using a central CPU and special software).
  657.        Consequently, switches are much faster than bridges.
  658.  
  659.        Ethernet switches also offer additional capabilities such as virtual
  660.        LANs (VLANs) and full duplex connectivity.
  661.  
  662.    
  663. 5.0 Ethernet Errors and Troubleshooting
  664.  
  665.  
  666.  [5.1] What is a collision, and how many collisions are bad?
  667.  
  668.        Ethernet networking uses collisions as one of the contention access
  669.        methods. When the network carrier is not active, any station can
  670.        send information. If two stations attempt to send information at the
  671.        same time, the signals overlap with each other, creating a
  672.        collision.
  673.  
  674.        Collisions are not errors! Many people misinterpret a flashing
  675.        collision light or a collision counter as a network problem!
  676.        Although the term 'collision' may bring to mind a terrible crash, be
  677.        assured that a collision is a normal part of Ethernet networking.
  678.  
  679.        The total number of collisions that occur on a network may be
  680.        related to traffic patterns or utilization. Because of this
  681.        variability of collisions, it is not applicable to define a 'good'
  682.        or 'bad' level of collisions. In most cases, detailed analysis of
  683.        collisions alone yields very little qualitative network health
  684.        information.
  685.  
  686.  [5.2] What is the Signal Quality Error (SQE) Test?
  687.  
  688.        The SQE Test is used to test for the collision present circuit
  689.        between a transceiver and a network interface card (NIC). After data
  690.        is successfully transmitted, the Ethernet transceiver asserts the
  691.        SQE signal on the collision presence circuit of the NIC. The NIC
  692.        sees this test signal as a verification that the transceiver will
  693.        inform the NIC when a collision occurs.
  694.  
  695.        In most modern Ethernet networks, the SQE test is not used or
  696.        applicable. Most NICs now have an integrated transceiver and
  697.        therefore have a hard-wired AUI, so a test for the collision
  698.        presence circuit is unnecessary.
  699.  
  700.  [5.3] What is jam?
  701.  
  702.        When a collision is recognized by a transmitting station, a bit
  703.        sequence called jam is transmitted. This jam is 32 bits long, which
  704.        is long enough to traverse the entire collision domain so that all
  705.        transmitting stations can detect the collision.
  706.  
  707.        Interestingly enough, the actual format of jam is unspecified in
  708.        the 802.3 specifications. Most manufacturers have used alternating
  709.        1s and 0s as jam, which is displayed as 0x5 (0101) or 0xA (1010)
  710.        depending on when the jam is captured in the data stream.
  711.  
  712.        In many Fast Ethernet implementations, the jam has been seen as
  713.        other arbitrary values, such as 1101000 (0xD0) or 10000110 (0x43).
  714.        The reasoning for this particular jam pattern isn't very obvious. If
  715.        anyone has more information on this jam sequence, please email
  716.        James@NetworkUptime.com.
  717.  
  718.  [5.4] What is a late collision, and why is it bad?
  719.  
  720.        A collision is considered late if the jam occurs after 512
  721.        bit-times, or 64 bytes. Collisions that occur after the first 64
  722.        bytes of a frame may be indicative of a network design problem (the
  723.        network is so large the jam cannot traverse the entire length in 32
  724.        bit-times), or a hardware or Ethernet firmware issue.
  725.  
  726.        When collisions do not propagate the network quickly enough, a
  727.        collision could occur between two stations without the stations
  728.        aware that the packets collided. In this situation, the frames are
  729.        simply lost, and the upper-layer protocols must begin a
  730.        retransmission process to retransmit the information. These
  731.        retransmissions can cause large delays, especially at the
  732.        application layer.
  733.  
  734.  [5.5] What is a runt?
  735.  
  736.        In Ethernet networks, any frame shorter than the minimum 64 bytes
  737.        but with a valid CRC is considered a runt. Other frame-length errors
  738.        in Ethernet are long frames, which are longer than 1518 bytes yet
  739.        have a valid CRC.
  740.  
  741.  [5.6] What is jabber?
  742.  
  743.        Jabber is described most often as a frame greater than the maximum
  744.        of 1518 bytes with a bad CRC. A jabbering NIC is often indicative of
  745.        a hardware problem with a NIC or transceiver.
  746.  
  747.  [5.7] What is a CRC/Alignment error?
  748.  
  749.        When a station sends a frame, it appends a Cyclical Redundancy
  750.        Check to the end of the frame. This CRC has been generated from an
  751.        algorithm and is based on the data in the frame. If the frame is
  752.        altered between the source and destination, the receiving station
  753.        will recognize that the CRC does not match the actual contents of
  754.        the packet.
  755.  
  756.        All frames should end on an 8-bit boundary, but problems on the
  757.        network could cause the number of bits to deviate from the multiple
  758.        of 8.
  759.  
  760.        Both CRC errors and alignment errors are grouped together as the
  761.        single CRC/Alignment error counter.
  762.  
  763.  
  764.  [5.8] What non-commercial software is available to monitor an Ethernet
  765.        network?
  766.  
  767.        A list of commercial, shareware, and freeware software is available
  768.        at:
  769.  
  770.        http://www.NetworkUptime.com/tools
  771.  
  772.  
  773. 6.0 Other Information
  774.  
  775.  [6.1] What Ethernet-related books are available?
  776.  
  777.        The Certified Network Expert (CNX) consortium described in section
  778.        [7.2] has an excellent list of Ethernet books. This list is
  779.        designed for the network professional who is studying for the CNX
  780.        certification, and is a very comprehensive list of technical
  781.        publications. This CNX reading list can be found at:
  782.  
  783.        http://www.cnx.org/reading.htm
  784.  
  785.        An updated CNX study library can also be found on NetworkUptime.com:
  786.  
  787.        http://www.NetworkUptime.com/cnx/
  788.  
  789.  
  790.  [6.2] What certifications are available regarding Ethernet networks?
  791.  
  792.        An Ethernet-specific certification is available through the
  793.        Certified Network eXpert (CNX) program. This certification is
  794.        Ethernet topology specific, and does not emphasize any network
  795.        operating system. Visit http://www.cnx.org for more information on
  796.        the CNX exam. Sylvan Prometric administers the CNX exam, and their
  797.        web page is http://www.sylvanprometric.com. NetworkUptime.com also
  798.        keeps a CNX resources page at http://www.NetworkUptime.com/cnx.
  799.  
  800.  
  801.                  --- End of comp.dcom.lans.ethernet FAQ ---
  802.  
  803.  
  804.