networking/002-ethernet.md

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# Standard Ethernet
Ethernet è uno standard che definisce le regole per l'invio e la ricezione dei dati tra dispositivi all'interno di una rete LAN (Local Area Network). Esso opera a due livelli del modello OSI:
1. **Livello 1 Fisico (Physical Layer)**
- Specifica le caratteristiche fisiche dei componenti, come cavi, connettori, interfacce, moduli di trasmissione, ecc.
- Nel contesto delle reti cablate (*wired*) la norma IEEE 802.3 definisce tutti gli aspetti relativi alla trasmissione dei segnali su cavi (reti cablate).
- Nel contesto delle reti *wireless* la norma IEEE 802.11 si occupa delle caratteristiche della trasmissione senza fili, garantendo la compatibilità e le modalità comunicative delle reti wireless.
2. **Livello 2 Data Link Layer**
- Definisce la struttura dei pacchetti (*frame*) che viaggiano in rete.
- Stabilisce i metodi di indirizzamento attraverso luso dei MAC-address
## Cavi fisici
Esistono vari tipi di cavi, caratterizzati da differenti lunghezze e capacità di trasmissione, che dipendono dalla tecnologia impiegata.
Possiamo classificarli in base alla velocità supportata:
- Ethernet: fino a 10 Mbps
- Fast Ethernet: fino a 100 Mbps
- Gigabit Ethernet: fino a 1000 Mbps (1 Gbps)
- 10 Gigabit Ethernet: fino a 10 Gbps
Inoltre, i cavi si distinguono anche per la loro composizione: possono essere realizzati in rame oppure in fibra ottica.
![cavo-ethernet](/asset/img/cavo-ethernet.png)
Il cavo in figura è un cavo `UTP` (*Unshielded Twisted Pair*), ovvero non schermato, con coppie di cavi intrecciati. Questa particolare struttura serve a ridurre le interferenze elettromagnetiche e a prevenire il fenomeno del *crosstalk*, cioè l'interferenza tra i segnali che viaggiano su cavi adiacenti. Alle estremità, il cavo è dotato di connettori; il più comune è l'`RJ-45`.
Il cavo UTP è composto da 8 fili di rame, progettati per collegarsi ai pin della porta in cui viene inserito il connettore.
![rj45](/asset/img/rj45.png)
I pin di contatto dei dispositivi devono avere funzionalità opposte affinché la comunicazione possa avvenire correttamente. Ad esempio, i pin 1 e 2 di un dispositivo A devono inviare, mentre i pin 1 e 2 del dispositivo B devono ricevere, e viceversa per gli altri pin.
### Cable Pinout Ethernet e Fast Ethernet
Vengono utilizzati solo 4 pin. Per quanto riguarda le connessioni Ethernet e Fast Ethernet, esistono due tipologie di pinout:
- `Straight Through Pinout` (cavo dritto): in questo tipo di cablaggio i cavi vengono collegati in modo diretto: il pin 1 di A va al pin 1 di B, il 2 di A al 2 di B, e così via. I dispositivi hanno funzionalità opposte sui rispettivi pin (trasmettitore e ricevitore), per cui la comunicazione avviene correttamente.
![straight-through-pinout](/asset/img/straight-through-pinout.png)
- `Crossover Pinout`: in questo schema la disposizione dei pin alle estremità è *incrociata* (1A-3B, 2A-6B, 3A-1B, 6A-2B), permettendo così una comunicazione bidirezionale tra i dispositivi.
![crossover-pinout](/asset/img/crossover-pinout.png)