Ethernet II vs. IEEE 802.3

Ethernet je technologií, která vznikla ve středisku PARC v režii firem DEC, Intel a Xerox. O jeho další vývoj se ale stará pracovní skupina 802.3 společnosti IEEE.

O tom, že historie Ethernetu se začala psát ve výzkumném středisku PARC (Palo Alto Research Center) firmy Xerox, jsme se na stránkách Novinek zmiňovali již dříve. Připomeňme si proto jen stručně, že v dotyčné době (v polovině sedmdesátých let) se zde pracovalo na mnoha zajímavých věcech, a jednou z nich byly i pracovní stanice Alto. Samotný Ethernet se pak zrodil jako řešení, které mělo umožnit propojení těchto pracovních stanic do sítě. Osud však rozhodl jinak - stanice Alto se neprosadily, ale Ethernet se "osamostatnil" a začal žít vlastním, dokonce velmi úspěšným životem.

Úplně první verze Ethernetu, vzniklá ve středisku PARC, pracovala s přenosovou rychlostí necelých 3 megabitů za sekundu (přesně 2,94 Mbps). Teprve později byl rodící se Ethernet zrychlen na "klasických" 10 megabitů. To se ale již rýsoval jako natolik zajímavá a šikovná technologie, že přilákal pozornost dalších dvou firem - Intel a DEC. Spolu s firmou Xerox pak vytvořily trojici (Digital, Intel a Xerox, s iniciálami DIX), která další vývoj Ethernetu "táhla" ve své režii (zejména finanční).

Jak se Ethernet dostal do placu

Na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let dostává Ethernet téměř definitivní podobu, velmi blízkou tomu, co známe dnes. V tuto dobu pak trojice DIX (firmy Digital, Intel a Xerox) učinila velmi důležité rozhodnutí, které nejspíše bylo klíčové pro celý další vývoj Ethernetu. Jednou z možností bylo ponechat čerstvě narozený Ethernet jako proprietární řešení zmíněných tří firem, které by jej využívaly pro své vlastní produkty (a jiné firmy by se k Ethernetu mohly dostat na základě licenčních ujednání). Alternativou, která nakonec zvítězila, bylo dát Ethernet "do placu" neboli učinit z něj otevřený standard, dostupný všem subjektům bez omezení. Původní tři firmy, které vývoj Ethernetu financovaly, tím sice o něco přišly (oproti ostatním firmám, které se na vývoji Ethernetu nepodílely). Díky následnému bouřlivému rozvoji Ethernetu se ale i jejich investice zhodnotily mnohem vydatněji, než jak by tomu určitě bylo v případě čistě proprietárního Ethernetu.

Ethernet přebírá IEEE

Aby se Ethernet mohl stát skutečně otevřeným standardem, musel se pod jeho specifikace "podepsat" někdo nezávislý (míněno: nezávislý na konkrétní firmě), s dostatečnou autoritou. Takovýmto subjektem se nakonec stala společnost IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) Ta se počátkem osmdesátých let začala zabývat právě oblastí standardizace lokálních sítí, a za tímto účelem si v únoru roku 1980 vytvořila pracovní skupinu, označenou příznačně 802 (od: rok 1980, únor neboli 2. měsíc). Tato pracovní skupina se pak rozčlenila na části, resp. vytvořila si další "podskupiny", které se již věnovaly konkrétním tématům.

Když v září roku 1980 vydala trojice DIX (Digital, Intel a Xerox) první verzi svých specifikací Ethernetu (jako tzv. Blue Book), a následně je předložila společnosti IEEE, dostala je na starosti nově utvořená podskupina skupiny 802. Konkrétně se jednalo o podskupinu s pořadovým číslem 3, neboli 802.3.

Proč Ethernet není Ethernet

V rámci pracovní (pod)skupiny IEEE 802.3 prošly první specifikace Ethernetu určitou oponenturou. Jejím výsledkem byly konkrétní připomínky, které byly nasměrovány i zpět k autorům původního návrhu, ke trojici DIX. Tato trojice firem většinu z nich akceptovala, a v listopadu 1982 vydala upravenou verzi svých ethernetových specifikací. Tak vznikly specifikace Ethernet Version 2, častěji označované jako Ethernet II či jako DIX Ethernet.

Tato upravená verze Ethernetu se posléze stala základem toho, pod co se "podepsala" (míněno v kladném smyslu) pracovní skupina IEEE 802.3 - ta v roce 1985 vydává svou vlastní verzi standardu Ethernetu. Důležité je, že tento standard byl pojmenován "IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications" a vůbec neobsahuje jméno Ethernet. Důvodem je skutečnost, že vlastníkem chráněné značky (trademark-u) Ethernet je firma Xerox. Standardy vydané společností IEEE se této zásady drží dodnes a jméno Ethernet nepoužívají. K vyjádření "ethernetovosti" se v těchto standardech důsledně používá označení "IEEE 802.3 CSMA/CD", které zdůrazňuje klíčovou roli přístupové metody CSMA/CD jako hlavní charakteristiky Ethernetu. Neformálně se však standardům IEEE 802.3 samozřejmě říká Ethernet.

Není Ethernet jako IEEE 802.3 CSMA/CD

Obě verze Ethernetu (tedy Ethernet II a IEEE 802.3 CSMA/CD) jsou prakticky totožné, ale ne zcela identické. Nejvýznamnějším rozdílem mezi nimi je formát linkového rámce na úrovni podvrstvy MAC (Media Access Control). Zde se obě verze liší ve významu dvou konkrétních bytů v hlavičce rámce: verze Ethernet II v těchto dvou bytech očekává údaj identifikující datový obsah rámce (neboli jeho typ), verze IEEE 802.3 má na stejném místě dvoubytový údaj o délce celého rámce. Naštěstí je ale vždy možné korektně rozpoznat obě verze, protože největší ethernetový paket má délku 1500 bytů, zatímco všechny identifikátory obsahu rámce (u Ethernetu II) jsou číselné konstanty větší než 1500. Praktickým důsledkem pak je skutečnost, že oba typy ethernetových rámců mohou vedle sebe koexistovat "na jednom drátě" - příslušné ovladače jsou vždy schopné korektně rozpoznat, který rámec je jakého typu.

Další vývoj již jen na půdě IEEE 802.3

Významným rozdílem mezi Ethernetem II a "Ethernetem" IEEE 802.3 je to, že veškerý další vývoj se odehrává již jen na půdě společnosti IEEE a jejích pracovních skupin. Větev Ethernetu II se od roku 1982 již dále nevyvíjí, a veškeré nové verze "Ethernetu" tedy patří do vývojové větve IEEE 802.3. Jde přitom o verze, které používají jiné druhy kabeláže (místo původního tzv. tlustého koaxiálního kabelu), o stomegabitový Ethernet, o Ethernet gigabitový a ještě některé další modifikace. Ale tomu se budeme věnovat v samostatných článcích.