پایان نامه بررسی طراحی و شبیه سازی MAC اترنت 10Gbps

پایان نامه بررسی طراحی و شبیه سازی MAC اترنت 10Gbps

چکیده 

شبکه های انتقال داده ها به دو دسته تقسیم می شوند: 

– شبکه هایی که از اتصالات نقطه به نقطه استفاده می کنند. 

– شبکه هایی که از کانال های پخش استفاده می نمایند. 

شبکه های پخشی عموما به عنوان کانال های دستیابی چندگانه یا کانال های دستیابی تصادفی یاد می شوند. در شبکه های پخشی، چنانچه برای استفاده از کانال رقابت وجود داشته باشد، باید تعیین شود که کدام کاربر می تواند آن را در اختیار بگیرد و از آن برای فرستادن بسته مورد ارسال خود استفاده کند. وظیفه تهیه بسته های داده، ارسال بسته های داده و دریافت آنها توسط الگوریتم ها و مدیریت، کنترل و نظارت و جلوگیری و تشخیص تصادم در روش های نیم دوطرفه، بر عهده زیر لایه MAC از لایه پیوند داده ها در مدل OSI می باشد. این پروژه به تشریح وظایف و عملکرد این لایه در اترنت 10Gbps و طراحی و پیاده سازی برخی از مراحل و الگوریتم ها تا حد امکان پرداخته است. 

مقدمه 

فناوری اترنت در طی 25 سالی که از پیدایش آن می گذرد، به طور دائم قابلیت های خود را با نیازهای کاربران شبکه هماهنگ نموده است. این فناوری به یاری سادگی فوق العاده خود، هزینه بسیار پایینی را برای استفاده کنندگان در بردارد و در عین حال از سرعت و قابلیت بالایی نیز برخوردار می باشد. این عوامل دست به دست هم داده اند تا اترنت را به محبوب ترین فناوری شبکه در دنیا بدل نمایند، به طوری که می توان به جرات گفت تقریبا تمامی ترافیک جاری بر روی اینترنت از یک شبکه اترنت آغاز گردیده و به سمت یک شبکه اترنت دیگر در حال حرکت است. در حال حاضر، اترنت با دستیابی به سرعت های گیگابیتی، پا را از محدوده شبکه های محلی فراتر گذارده و به حوزه شبکه های شهری و گسترده وارد شده است. گام بعدی در این حرکت روبه جلو، اترنت ده گیگابیتی (10 Gigabit Ethernet) می باشد که راه را برای کاربردهای پر ترافیک و حساس شبکه های نسل آینده می گشاید. 

یکی از مهمترین بخش های پروتکل IEEE 802.3 ae، زیر لایه کنترل دستیابی به رسانه یا MAC می باشد. به طور کلی زیرلایه MAC که با زیر لایه LLC انجام وظایف لایه Data link مدل OSI را بر عهده دارد، دو وظیفه اساسی در ساختار OSI را ایفا می کند: 

1- کپسوله کردن دیتا و ارسال و دریافت آن

تشکیل فریم و همزمانی آن

اضافه کردن فیلدهای آدرس مقسد و مبدا به دیتا

تشخیص خطاهای انتقالی رسانه فیزیکی

2- مدیریت دستیابی به رسانه 

جلوگیری از برخوردها

بررسی و اداره برخوردها

زیر لایه کنترلی MAC نیز مابین زیرلایه LLC و MAC و برای کنترل ارتباط این دو زیر لایه قرار می گیرد. استانداردهای دسترسی به لایه فیزیکی در زیر لایه MAC به طور کلی از دو روش دسترسی Half duples و Full duplex تبعیت می کند که در اترنت 10 گیگابیت فقط از مدل ارتباطی Full duplex استفاده می شود. 

فصل اول: شبکه 

1-1) شبکه

دستیابی به اطلاعات با روش های مطمئن و با سرعت بالا یکی از رموز موفقیت هر سازمان و موسسه است. طی سالیان اخیر هزاران پرونده و کاغذ که حاوی اطلاعات باارزش برای یک سازمان بوده، در کامپیوتر ذخیره شده اند. با تغذیه دریائی از اطلاعات به کامپیوتر، امکان مدیریت الکترونیکی اطلاعات فراهم شده است. کاربران متفاوت در اقصی نقاط جهان قادر به اشتراک اطلاعات بوده و تصویری زیبا از همیاری و همکاری اطلاعاتی را به نمایش می گذارند. 

شبکه های کامپیوتری در این راستا و جهت نیل به اهداف فوق نقش بسیار مهمی را ایفاء می نمایند. اینترنت که عالی ترین تبلور یک شبکه کامپیوتری در سطح جهان است، امروزه در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده شده و ارائه دهندگان اطلاعات، اطلاعات و یا فرآورده های اطلاعاتی خود را در قالب محصولات تولیدی و یا خدمت در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند. وب که عالی ترین سرویس خدماتی اینترنت می باشد کاربران را قادر می سازد که در اقصی نقاط دنیا اقدام به خرید، آموزش، مطالعه و… نمایند. 

با استفاده از شبکه، یک کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات از کامپیوتر دیگر است. اینترنت نمونه ای عینی از یک شبکه کامپیوتری است. در این شبکه میلیون ها کامپیوتر در اقصی نقاط جهان به یکدیگر متصل شده اند. اینترنت شبکه ای است مشتمل بر زنجیره ای از شبکه های کوچکتر است. نقش شبکه های کوچک برای ایجاد تصویری با نام اینترنت بسیار حائز اهمست است. تصویری که هر کاربر با نگاه کردن به آن گمشده خود را در آن پیدا خواهد کرد. در این بخش به بررسی شبکه های کامپیوتری و جایگاه مهم آنان در زمینه تکنولوژی اطلاعات و مدیریت الکترونیکی اطلاعات خواهیم داشت.