Sieci Ethernet 10BASE5, 10BASE2 i 10BASE-T są uznawane za klasyczne
sieci Ethernet;
Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to: parametry
czasowe, format ramki, proces transmisji oraz podstawowe reguły obowiązujące
przy ich projektowaniu.
Rysunek
pokazuje parametry Ethernetu 10 Mb/s. Ten typ Ethernetu oraz wersje
wolniejsze są asynchroniczne. Każda stacja odbiorcza używa specjalnych ośmiu
oktetów do zsynchronizowania swych układów odbiorczych z nadchodzącymi danymi.
Sieci 10BASE5, 10BASE2 i 10BASE-T mają takie same parametry czasowe. Dla
przykładu czas przesłania 1 bitu przy prędkości 10 Mb/s = 100 nanosekund (ns) =
0,1 mikrosekundy = 1 dziesięciomilionowa część sekundy. To oznacza, że w
Ethernecie 10 Mb/s przesłanie 1 bitu w podwarstwie MAC trwa 100 ns.
Dla
wszystkich prędkości w Ethernecie, 1000 Mb/s lub wolniejszych, transmisja nie
może być krótsza niż szczelina czasowa. Szczelina czasowa jest minimalnie
dłuższa niż czas, który jest teoretycznie potrzebny na przejście od jednego
końca maksymalnie dużej, prawidłowej domeny kolizyjnej do drugiego końca,
kolizję z inną transmisją możliwie późno, a następnie powrót uszkodzonego
fragmentu, by został wykryty przez stację nadawczą.
Sieci 10BASE5,
10BASE2 i 10BASE-T mają także wspólny format ramki.

Proces transmisji w klasycznych sieciach Ethernet przebiega w
ten sam sposób aż do niższej części warstwy fizycznej modelu OSI. Gdy ramka
przechodzi z podwarstwy MAC do warstwy fizycznej, przed umieszczeniem bitów z
warstwy fizycznej w medium przeprowadzane są dodatkowe operacje. Jedną z
ważnych operacji jest wstawienie sygnału SQE (Signal Quality Error). SQE to
transmisja wysyłana przez transceiver z powrotem do kontrolera by sprawdzić,
czy jego układy wykrywania kolizji działają prawidłowo. SQE jest też zwany
sygnałem bicia serca (heartbeat). Sygnał SQE został zaprojektowany do
wcześniejszych wersji Ethernetu gdzie host nie zawsze wiedział czy transceiver
jest w danym momencie faktycznie przyłączony. Sygnał ten jest zawsze używany w
trybie półdupleksu. Sygnał SQE może być także używany w trybie pełnego
dupleksu, ale nie jest to konieczne. Sygnał SQE jest aktywny w następujących
przypadkach:
- W czasie od 4 do 8 mikrosekund po normalnej transmisji, sygnalizując, że
wychodząca ramka została pomyślnie przesłana.
- W wypadku wystąpienia kolizji w medium.
- Gdy w medium pojawi się nieprawidłowy sygnał, taki jak odbicia wynikające
ze zwarcia kabla lub zbyt długie ramki (jabber).
- W wypadku przerwania transmisji.
Wszystkie rodzaje sieci Ethernet 10 Mb/s przeprowadzają na oktetach
otrzymanych z podwarstwy MAC proces zwany kodowaniem liniowym. Kodowanie
liniowe opisuje sposób przesyłania bitów przez przewody. Najprostsze metody
kodowania mają niekorzystne charakterystyki czasowe i elektryczne. Ze względu
na to zaprojektowano takie kody, które mają pożądane własności transmisyjne. W
sieci 10 Mb/s używany jest schemat kodowania Manchester.
Do określenia
wartości binarnej dla danego okresu bitu w kodowaniu Manchester wykorzystywany
jest kierunek zbocza pośrodku okna czasowego.
Górny przebieg ma opadające zbocze, więc jest interpretowany jako 0
binarne. Następny przebieg ma zbocze narastające, które jest interpretowane
jako 1 binarna. Trzeci przebieg zawiera zmieniającą się sekwencję liczb
binarnych. W wypadku zmieniających się danych binarnych nie istnieje potrzeba
powrotu do poprzedniego poziomu napięcia. Jak widać na trzecim i czwartym
przebiegu, wartości binarne są wyznaczone przez kierunek zmian w czasie trwania
danego bitu. Poziomy napięcia na początku i końcu każdego okresu bitu nie
wyznaczają wartości binarnych.
Architektura sieci klasycznego Ethernetu
ma wiele cech wspólnych. Sieci składają się zwykle z różnych rodzajów mediów.
Dzięki zgodności ze standardem mogą one ze sobą współpracować. Ogólny projekt
architektury nabiera zasadniczego znaczenia przy tworzeniu sieci złożonej z
różnych mediów. Gdy sieć się rozrasta, łatwiej przekroczyć maksymalne limity
opóźnień. Limity czasowe zależą od takich parametrów, jak:
- długość kabla i jego opóźnienie propagacji,
- opóźnienia wtórników,
- opóźnienia transceiverów,
- zmniejszanie przerwy międzyramkowej,
- opóźnienia wewnątrz stacji.
Sieć Ethernet 10 Mb/s może działać bez przekraczania limitów czasowych,
jeśli składa się z nie więcej niż pięciu segmentów oddzielonych nie więcej niż
czterema wtórnikami. Jest to tak zwana reguła 5-4-3. Na drodze między dwiema
odległymi stacjami nie mogą znajdować się więcej niż cztery kolejne wtórniki.
Pomiędzy tymi stacjami nie mogą znajdować się także więcej niż trzy
wykorzystywane segmenty.