Cos'è un preambolo Ethernet

Ethernet è l'insieme di standard più usato per le proprietà fisiche delle reti. Definisce anche come i dati arrivano sul cavo di rete e come viaggiano lungo il filo. Il preambolo è una serie di zeri e uno che precedono i dati in arrivo.

Frame Ethernet

I dati viaggiano in segmenti per evitare che una connessione monopolizzi la linea bloccando l'accesso agli altri computer. Il software di rete inserisce questo segmento in un pacchetto e aggiunge intestazioni in fronte per descrivere i dati e indicare sorgente e destinazione. Questo software passa i pacchetti a un programma Ethernet, che converte il pacchetto dati in bit in una struttura chiamata frame. Questi bit vengono inviati lungo il cavo come impulso elettrico.

Eventi inter-frame

I frame non viaggiano uno subito dopo l'altro. C'è un breve silenzio tra loro, chiamato Inter Frame Gap. Il gap rappresenta il tempo per trasmettere 12 byte e varia per diversi tipi di Ethernet. Fast Ethernet richiede un gap di 9,6 microsecondi, Gigabit Ethernet minimo 0,096 microsecondi. L'evento successivo prima dell'arrivo del frame è il preambolo. Il preambolo è descritto in due categorie: sequenza di 8 byte con gli ultimi due bit diversi, oppure 7 byte identici seguiti da un byte Start of Frame.

Formato del preambolo

I primi sette byte del preambolo sono tutti uguali: 10101010. L'ultimo byte, o byte Start of Frame, è leggermente diverso: 10101011. Gli 8 byte del preambolo e lo Start of Frame creano un pattern di 64 bit. Non sono ufficialmente conteggiati come parte del frame Ethernet. Il frame inizia subito dopo lo Start of Frame, senza gap.

Scopo

Il preambolo funziona come gli outriders in un corteo presidenziale: dicono a tutti di svegliarsi e prestare attenzione, qualcosa di importante sta arrivando. Oltre a essere una notifica "preparatevi", serve anche come dispositivo di sincronizzazione dell'orologio. I bit sono rappresentati come tensione elettrica alta o bassa. Il ricevitore deve mantenere il passo con l'intervallo standard, perché solo con un orologio regolato può capire dove finisce un bit e inizia il successivo. Un segnale 10101010 è facile da rilevare, ma 11111111 potrebbe essere interpretato come 1111111 se l'orologio è troppo lento. Il preambolo dimostra il ritmo dei dati in arrivo e ripete il pattern 1010 abbastanza a lungo da permettere al ricevitore di sincronizzare il proprio orologio.