Как показано на рисунке, подуровень MAC Ethernet выполняет две основные задачи:
- Инкапсуляция данных
- Управление доступом к среде передачи данных
Инкапсуляция данных
Процесс инкапсуляции данных включает в себя сборку кадра перед его отправкой и разборку кадра после его получения. При формировании кадра на уровне MAC к PDU сетевого уровня добавляются заголовок и концевик.
Инкапсуляция данных обеспечивает три основных функции.
- Разделение кадра. Процесс формирования кадров предоставляет важные разделители, которые используются для определения группы битов, составляющих кадр. Этот процесс обеспечивает синхронизацию между передающими и получающими узлами.
- Адресация. Процесс инкапсуляции также обеспечивает адресацию канального уровня. Каждый заголовок Ethernet, добавляемый в кадр, содержит физический адрес (MAC-адрес), посредством которого кадр доставляется к узлу назначения.
- Обнаружение ошибок. Каждый кадр Ethernet содержит концевик с циклическим контролем по избыточности (CRC) содержимого кадра. После приёма кадра получающий узел создаёт CRC для сравнения с аналогичным параметром в кадре. Если эти два расчета CRC совпадают, кадр может считаться полученным без ошибок.
Использование кадров помогает при передаче битов, так как они помещаются в среду передачи данных, а также при группировании битов на принимающем узле.
Управление доступом к среде передачи данных
Второй функцией подуровня MAC является управление доступом к среде передачи данных. Управление доступом к среде передачи данных отвечает за размещение кадров в этой среде и удаление из нее кадров. Судя по названию этой функции, она позволяет управлять доступом к среде передачи данных. Этот подуровень напрямую взаимодействует с физическим уровнем.
Основная логическая топология Ethernet — это шина с множественным доступом; следовательно, среда передачи данных используется всеми узлами (устройствами) в одном сегменте сети. Ethernet — это способ ассоциативного доступа организации сети. Следует помнить, что метод ассоциативного доступа (или недетерминированный метод) означает, что любое устройство может постоянно предпринимать попытку передать данные в общей среде при наличии у него таких данных для отправки. При этом если несколько устройств в одной среде начнут вместе передавать информацию (подобно тому, как два человека попытаются разговаривать одновременно), то возникнет конфликт при передаче данных, который приведёт к их повреждению и невозможности дальнейшего использования. Чтобы не допустить подобной ситуации, Ethernet задействует метод множественного доступа с контролем несущей (CSMA) для управления общим доступом узлов.