В структуре кадра IEEE 802.3 имеется 7-байтовая секция преамбулы для синхронизации. Если это действительно для синхронизации, значит ли это, что Ethernet является синхронным, а не асинхронным?
Структура Ethernet для справки: 
3
4 ответа
5
Ваш вопрос, кажется, предполагает, что каждый кадр передается один за другим, синхронно, как один кадр, затем разрыв, затем другой, и, следовательно, зачем нужна преамбула. Как будто преамбула говорит об этом и просто говорит, что идет кадр. А если преамбула, то почему она не может быть асинхронной? Это хороший вопрос. Преамбула не для этого. Или, собственно говоря, по-другому. Это на самом деле асинхронный в том смысле, что вы имеете в виду. Ответ заключается в том, что преамбула не предназначена для синхронной синхронизации одного кадра, а затем другого. Для этого действительно нет такой синхронизации. Кадры не поступают синхронно. Это чисто для каждого отдельного кадра, поэтому электроника, часы, я полагаю, читая ее, знает, когда каждый бит придет - для этого кадра - к тому времени, когда обработка этого кадра достигнет начала SFD(начала кадра ограничитель). Как только кадр полностью прочитан, он не знает, когда появится следующий кадр. На самом деле он никогда не знает, когда придет следующий кадр.
Ниже приведены некоторые цитаты из некоторых документов, которые служат источниками, с помощью которых я могу ответить на ваш вопрос.
802.3-2008_section1.pdf
3.2.1 Поле преамбулы
Поле Preamble является 7-октетным полем, которое используется для того, чтобы схема PLS могла достичь своей стационарной синхронизации с синхронизацией принятого пакета (см. 4.2.5).
4.2.5 Генерация преамбулы
В реализации локальной сети большинству компонентов физического уровня разрешено предоставлять достоверный выходной сигнал некоторое количество раз в битах после представления действительных входных сигналов. Таким образом, необходимо, чтобы преамбула была отправлена до начала данных, чтобы схема PLS достигла своего устойчивого состояния. По запросу TransmitLink-Mgmt передать первый бит нового кадра, PhysicalSignalEncap должен сначала передать преамбулу, битовую последовательность, используемую для стабилизации и синхронизации физической среды, за которой следует разделитель начального кадра.
Если во время передачи преамбулы или ограничителя начального кадра переменная обнаружения столкновения становится истинной, то должны быть отправлены все оставшиеся биты преамбулы и начального кадра. Шаблон преамбулы:10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 Биты передаются по порядку слева направо. Характер шаблона таков, что для манчестерского кодирования он отображается в виде периодического сигнала на носителе, который обеспечивает синхронизацию битов. Следует отметить, что преамбула заканчивается на «0».
http://en.wikipedia.org/wiki/Start_Frame_Delimiter
Разделитель начального кадра (SFD) - это 8-битное (1-байтовое) значение, обозначающее конец преамбулы кадра Ethernet. За SFD сразу же следует MAC-адрес назначения. Он имеет значение 10101011.
Преамбула кадра Ethernet состоит из 56-разрядного (7-байтового) шаблона чередования 1 и 0 битов, что позволяет устройствам в сети легко обнаруживать новый входящий кадр. SFD предназначен для того, чтобы нарушать этот шаблон и сигнализировать о начале реального кадра.
4
Ethernet асинхронный.
Асинхронная связь означает, что передатчик и приемник не совместно используют внешний тактовый сигнал (например, передаваемый через "тактовый" контакт или пару «clk +/clk-» на кабеле). Кабели Ethernet не имеют тактовых выводов или пар. Ethernet не использует отдельный битовый сигнал, совместно используемый передатчиком и приемником, поэтому он асинхронный.
Поскольку асинхронные коммуникационные шины не разделяют отдельный синхросигнал, передатчик должен кодировать каждую передачу таким образом, чтобы приемник мог знать, когда заканчивается один бит и начинается следующий бит. Решение Ethernet для этого состоит в том, чтобы начинать каждую передачу с длинной последовательности чередующихся битов 0 и 1 - преамбулы, которая позволяет приемнику временно синхронизировать свои битовые часы с часами передатчика на время этой передачи. Как только заканчивается один кадр и начинается следующий, временная синхронизация должна начинаться снова.
0
Преамбула необходима по электрическим причинам, чтобы MAC мог легко определять, когда пакеты запускаются.
Я не понимаю ваш вопрос о том, что Ethernet является "синхронным / асинхронным".
0
Вопрос о том, является ли Ethernet синхронизированным / асинхронным, является бессмысленным вопросом, например, вопрос о том, какие зубы акулы являются молочными. Молочный зуб - это уникальная особенность человека / человека и неандертальца, которой нет у акул. Синхронизация / асинхронность - это понятие цифровой схемы, а не аналоговая схема. Ethernet является гибридным аналого-цифровым схемным продуктом.
В спецификации Ethernet, 802.3-2008_section1.pdf, схема PLS в значительной степени использует аналоговую электротехнику, основанную на электромагнитной физике. Синхронное / асинхронное понятие не включает в себя концепции аналоговых схемотехники.
В чисто цифровой схемной схеме часы управляют сигналом и работой, как в конструкции ЦП, где первым делом является добавление часов. Это не относится к Ethernet, он идет другим путем, где сигнал управляет тактовой частотой.