以太网协议格式详解
- 格式:xls
- 大小:143.00 KB
- 文档页数:8
以太网首部28字节ARP 数据包E T H _D S CE T H _S R C帧类型硬件类型协议类型硬件地址长度 协议地址长度OP 发送方以太网地址 发送方以太网IP 地址 接收方以太网地址 接收方IP 地址6 6 2 2 2 1 1 2 64 6 4 目的MAC 地址 (0xff BoardCast)源MAC 地址 ARP:0x0806 IP:0x0800 PPPoE:0x8864 硬件接口类型对于以太网MAC 为1 映射的协议地址类型。
IP 地址:0x08006 4ARP 数据包类型1:ARP_Request2:ARP_Acknowledge 3:RARP_Request4:RARP_AcknowledgeIP首部版本号 (4位) 首部长度 (4位)服务类型(TOS) (8位)总长度 (16位)标识(16位) 标志 (3位) 分片偏移量 (13位) 生存时间(TTL) (8位)协议 (8位)首部校验和 (16位)源IP地址(32位) 目的IP地址(32位) 选项字段(若存在)数据区数据报规定了首部的格式,却没有规定其后数据的格式,所以IP数据报可以用来运输任意类型的数据。
1、版本号 IPv4---4IPv6---62、首部长度 字为单位 该字段最大值15(15*4=60byte)。
3、服务类型 (Type of Service,TOS)当前IP数据报急需的服务类型:最小延时,最大吞吐量,最高可靠性,最小费 用等。
路由在转发时根据该字段选择最合理路径。
4、总长度 MTU限制5、16位标识字段用于标识IP层发送出去的每一份IP数据报,分片中用。
6、3位标志字段。
1:保留。
2:不分片位。
3:更多分片位。
7、13位偏移字段8、生存时间:该IP数据报最多能转发的次数。
9、协议:IP数据报上层来源。
1:ICMP。
2:IGMP。
6:TCP。
17:UDP。
10、首部校验:只针对IP首部校验。
16bits 16bits UDP首部 源端口号 目的端口号 总长度 校验和UDP数据区 数据区常见的TCP熟知端口: 熟知端口 协议 说明 0 ———— 保留7 Echo 报文回送服务器端口 20 FTP-DATA 文件传送协议(数据) 21 FTP 文件传送协议 23 TELNET 终端连接 25 SMTP 简单邮件传送协议 53 DNS 域名服务器 80 HTTP 万维网服务器 110 POP3 邮局协议版本3 1080 SOCKS代理服务器协议URG 首部中的紧急指针字段有效 ACK 首部中的确认序号字段有效 PSH 推送数据 RST 连接复位SYN 发起连接,同步序号 FIN 终止连接0 16 31TCP 首部源端口号(16位)目的端口号(16位) 序号(32位) 确认序号(32位)首部长度 (4位)保留 (6位)U R GA C K P S H R S T S Y N F I N窗口大小(16) 校验和(16位)紧急指针(16位) 选项和填充(如果有)TCP 数据区数据区。
以太网帧格式_EthernetⅡ...EthernetⅡ/ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP/SNAP的区别1.Ethernet V1:这是最原始的一种格式,是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD 以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准;2.Ethernet V2(ARPA):这是最常见的一种以太网帧格式,也是今天以太网的事实标准,由DEC,Intel 和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准;Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。
常见协议类型如下:0800 IP0806 ARP8137 Novell IPX809b Apple Talk如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500),则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了,而是下面讲到的三种802.3帧类型之一;Ethernet可以支持TCP/IP,Novell IPX/SPX,Apple Talk Phase I等协议;RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式;Ethernet_II中所包含的字段:在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图所示。
其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。
前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。
——PR:同步位,用于收发双方的时钟同步,同时也指明了传输的速率(10M和100M的时钟频率不一样,所以100M网卡可以兼容10M网卡),是56位的二进制数101010101010.....——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址,同样是6个字节.----TYPE:类型字段,表明该帧的数据是什么类型的数据,不同的协议的类型字段不同。
以太网的通信协议书以太网是一种常用的局域网通信协议,广泛应用于各种网络环境中。
其设计目标是为了在计算机之间提供高效、可靠的数据传输。
在本文中,我将为您介绍以太网的通信协议。
以太网通信协议的基本工作原理是将数据分组传输,其中每个分组称为一个帧。
每个帧包含源和目的MAC地址、帧类型和数据部分。
数据部分是要传输的实际数据。
以太网使用MAC (媒体访问控制)地址来标识每个网络设备,以便正确地路由数据包。
它通过物理媒介,如电缆或光纤,把帧从一个节点传输到另一个节点。
以太网使用CSMA/CD(载波侦听多点接入/碰撞检测)协议来解决多个节点同时访问媒体的冲突问题。
CSMA/CD协议基于载波侦听原则,节点会先侦听通信媒介,如果媒介是空闲的,节点则发送数据,否则延迟发送直到媒介空闲。
如果两个节点同时发送数据导致碰撞发生,节点会停止发送数据,并发送一个碰撞检测信号,通知其他节点发生了碰撞。
当节点侦听到碰撞检测信号后,会在一段随机时间之后重新发送数据。
以太网通信协议定义了数据的传输速率。
常见的传输速率有10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
高速以太网还支持更高的传输速率,如10Gbps和40Gbps。
传输速率决定了数据传输的效率和带宽。
高速以太网可以提供更大的带宽,以满足高密度数据传输的需求。
以太网通信协议通过帧类型字段来标识数据类型。
例如,IP数据包使用帧类型字段来指示传输的是IP数据。
以太网还支持有限广播和多播功能,允许将数据广播到整个网络或特定的多个节点。
以太网通信协议还定义了物理层和数据链路层的标准和规范。
物理层确定了电缆类型、连接器和传输距离等。
常见的以太网物理层标准包括10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T等。
数据链路层负责将以太网帧封装成比特流,并提供数据可靠性和错误检测功能。
以太网通信协议在网络中的应用非常广泛。
它不仅用于传输数据,还用于音频和视频流的传输。
它被广泛用于家庭网络、企业网络和数据中心等环境中。
以太网协议以太网协议,又称IEEE802.3以太网络标准,是一种用于局域网(LAN)的通信协议,它定义了传输数据的规则和格式。
以太网协议可以让计算机在物理层上通过光纤、双绞线等传输介质,实现计算机与计算机之间的通信。
以太网协议主要使用了CSMA/CD(载波侦听多点接入/冲突检测)技术,这种技术可以使许多计算机共享同一物理介质,在同时传输数据时通过冲突检测来避免数据的碰撞。
在以太网中,每个网络设备都有一个独特的物理地址,即MAC地址,用于标识设备的唯一性。
当一个数据包发送时,源设备会将数据包和目标设备的MAC地址封装起来,然后通过物理介质向目标设备传输。
目标设备在接收到数据包后,会验证MAC地址是否匹配。
如果匹配,则接收数据,否则将数据包丢弃。
以太网协议定义了数据包的格式。
数据包包括以下几个部分:1.前导码:用于同步网络中传输的数据包。
2.目标MAC地址和源MAC地址:用于标识数据包的发送和接收者。
3.类型/长度字段:用于描述数据包中封装的上层协议的类型或数据长度。
4.数据字段:实际的数据内容。
5.校验和:用于检测数据包是否被正确传输。
在以太网中,数据链路层(MAC层)处理数据包的传输。
而网络层以上的协议则通过操作系统的网络协议栈传输。
以太网协议是一种不可靠的协议,因为它无法保证数据包的传递和有效性,但是它可以提供快速、低廉、高效的局域网通信服务。
总之,以太网协议是一种在局域网中使用的通信协议,它通过物理层的通信来实现计算机之间的数据传输,使用了CSMA/CD技术来保证数据传输的正确性,同时定义了数据包的格式和MAC地址用于数据包的传输与识别。
1.1 以太网协议——以太网协议(用于10MBPS的以太网,以下所说的以太网均指10M以太网,而不是100M,1000M的以太网)——以太网协议有两种,一种是IEEE802.2/IEEE802.3,还有一种是以太网的封装格式。
——现代的操作系统均能同时支持这两种类型的协议格式。
因此只需要了解其中的一种就够了,特别是对单片机来说,不可能支持太多的协议格式。
——以太网的物理传输帧:(仅介绍第二种格式)——PR:同步位,用于收发双方的时钟同步,同时也指明了传输的速率(10M和100M的时钟频率不一样,所以100M网卡可以兼容10M网卡),是56位的二进制数101010101010..... ——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址,同样是6个字节.----TYPE:类型字段,表明该帧的数据是什么类型的数据,不同的协议的类型字段不同。
如:0800H 表示数据为IP包,0806H 表示数据为ARP包,814CH是SNMP包,8137H为IPX/SPX 包,(小于0600H的值是用于IEEE802的,表示数据包的长度。
)----DATA:数据段,该段数据不能超过1500字节。
因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。
(14字节为DA,SA,TYPE)----PAD:填充位。
由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 除去(DA,SA,TYPE 14字节),还必须传输46字节的数据,当数据段的数据不足46字节时,后面补000000.....(当然也可以补其它值)----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解.----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它 ,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.----所有数据位的传输由低位开始(但传输的位流是用曼彻斯特编码的)----以太网的冲突退避算法就不介绍了,它是由硬件自动执行的.DA+SA+TYPE+DATA+PAD最小为60字节,最大为1514字节.----以太网卡可以接收三种地址的数据,一个是广播地位,一个是多播地址(我们用不上),一个是它自已的地址.但网卡也可以设置为接收任何数据包(用于网络分析和监控).----任何两个网卡的物理地址都是不一样的,是世界上唯一的,网卡地址由专门机构分配.不同厂家使用不同地址段,同一厂家的任何两个网卡的地址也是唯一的.根据网卡的地址段(网卡地址的前三个字节),可以知道网卡的生产厂家.有些网卡的地址也可以由用户去设定,但一般不需要.1.2 ISA总线接口定义ISA总线A侧和B侧引脚分配及功能说明1.3 数据链路层(RTL8019驱动)下面介绍系统中数据链路层的实现。
GTP协议GTP是一组基于IP的,用于在GSM和UMTS网络中支持通用分组无线服务(GPRS)的通讯协议。
GTP协议分GTP-C、GTP-U、GTP’协议,常用网络名词有GGSN(gateway GPRS sustain node)网关GPRS支持节点、SGSN(service GPRS sustain node)服务GPRS支持节点。
GTP-C属于一个控制层面的协议,主要运用GGSN和网络核心之间、GGSN和SGSN之间传输信令。
信令大致可以理解为请求信息(建立、管理、使用、释放)。
GTP-U属于传输层的协议,主要运用在网络核心层和无线接入层传输用户数据,用户数据包可以是IPV4、IPV6、PPP任何格式传输。
GTP’它的主要功能是计费功能,可以用它来传输从GSM或UMTS的CDF(计费数据功能)到CGF(计费网关功能)的数据。
例如一个手机终端需要通过3G无线网卡上网,(属于UMTS网络)首先他需要发送请求道GGSN获取内部地址,运用到GTP-C协议。
让UMTS网络知道它的存在和他的请求信息。
GTP-C协议回复它的信令请求,同时GTP’协议像CGF发送信息开始计费。
GTP-U协议负责传输用户所请求和数据信息回应的数据包,(如用户访问百度信息和百度回复信息由GTP-U负责传输)当用户不在访问网络信息时(如断开3G网络),GTP-C协议释放这个隧道。
以太网报文以太网报文存在数据链路层传输单位是贞,以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术。
TCP/IP协议TCP/IP协议是有ISO七层参考模型演变过来对应关系如下GRE协议GRE (Generic Routing Encapsulation,通用路由封装)协议是对某些网络层协(如IP 和 IPX)的数据报文进行封装,使这些被封装的数据报文能够在另一个网络层协议(如 IP)中传输。
GRE 采用了Tunnel (隧道)技术,是VPN (Virtual Private Network)的第三层隧道协议。
以太⽹帧格式、IP报⽂格式、TCPUDP报⽂格式1、ISO开放系统有以下⼏层:7应⽤层6表⽰层5会话层4传输层3⽹络层2数据链路层1物理层2、TCP/IP ⽹络协议栈分为应⽤层(Application)、传输层(Transport)、⽹络层(Network)和链路层(Link)四层。
通信过程中,每层协议都要加上⼀个数据⾸部(header),称为封装(Encapsulation),如下图所⽰不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment),在⽹络层叫做数据报(datagram),在链路层叫做帧(frame)。
数据封装成帧后发到传输介质上,到达⽬的主机后每层协议再剥掉相应的⾸部,最后将应⽤层数据交给应⽤程序处理。
其实在链路层之下还有物理层,指的是电信号的传递⽅式,⽐如现在以太⽹通⽤的⽹线(双绞线)、早期以太⽹采⽤的的同轴电缆(现在主要⽤于有线电视)、光纤等都属于物理层的概念。
3、集线器(Hub)是⼯作在物理层的⽹络设备,⽤于双绞线的连接和信号中继(将已衰减的信号再次放⼤使之传得更远)。
交换机是⼯作在链路层的⽹络设备,可以在不同的链路层⽹络之间转发数据帧(⽐如⼗兆以太⽹和百兆以太⽹之间、以太⽹和令牌环⽹之间),由于不同链路层的帧格式不同,交换机要将进来的数据包拆掉链路层⾸部重新封装之后再转发。
路由器是⼯作在第三层的⽹络设备,同时兼有交换机的功能,可以在不同的链路层接⼝之间转发数据包,因此路由器需要将进来的数据包拆掉⽹络层和链路层两层⾸部并重新封装。
4、⽹络层的IP 协议是构成Internet 的基础。
IP 协议不保证传输的可靠性,数据包在传输过程中可能丢失,可靠性可以在上层协议或应⽤程序中提供⽀持。
传输层可选择TCP 或UDP 协议。
TCP 是⼀种⾯向连接的、可靠的协议,有点像打电话,双⽅拿起电话互通⾝份之后就建⽴了连接,然后说话就⾏了,这边说的话那边保证听得到,并且是按说话的顺序听到的,说完话挂机断开连接。
以太网通信协议以太网通信协议是一种在局域网中广泛使用的协议,它定义了数据在网络中的传输方式和规则。
以太网通信协议使用CSMA/CD(载波监听多路访问/碰撞检测)技术,这意味着多台设备可以共享同一条传输介质,但需要遵循一定的规则以避免数据碰撞。
本文将介绍以太网通信协议的基本原理、工作方式和一些相关的概念。
以太网通信协议的基本原理是通过数据帧的传输来实现数据通信。
数据帧是数据传输的基本单位,它包括了目标地址、源地址、数据字段和校验字段等部分。
当一台设备需要向网络中的其他设备发送数据时,它会将数据封装成数据帧并通过网络介质进行传输。
接收方设备会解析数据帧,并根据目标地址来接收数据。
在以太网通信协议中,每个设备都有一个唯一的MAC地址,用于标识设备在网络中的身份。
当设备发送数据时,它会将目标地址设置为接收方设备的MAC地址,这样网络中的其他设备就会忽略这个数据帧。
同时,设备还会设置源地址为自己的MAC地址,以便接收方设备在接收数据后可以知道数据的来源。
以太网通信协议使用CSMA/CD技术来协调多台设备在同一时间内对网络介质的访问。
CSMA/CD技术要求设备在发送数据前先监听网络介质,如果检测到有其他设备正在发送数据,则会等待一段随机的时间后再进行发送,以避免数据碰撞。
如果在发送数据的过程中发生了碰撞,设备会采用退避算法来等待一段时间后再重新发送数据。
除了CSMA/CD技术,以太网通信协议还定义了一些其他的概念和规则,如最大传输单元(MTU)、以太网帧格式、以太网交换机等。
这些概念和规则都是为了保证数据在网络中的可靠传输和高效通信。
总的来说,以太网通信协议是一种简单而高效的局域网通信协议,它通过数据帧的传输和CSMA/CD技术来实现多台设备之间的数据通信。
在实际应用中,以太网通信协议已经成为了局域网中最为常用的通信协议之一,它为我们的网络通信提供了可靠和高效的基础。
以太网通讯协议以太网通信协议(Ethernet communication protocol)是指用于局域网的一种通信技术。
它是最常用的有线局域网协议之一,使用广泛,支持高速数据传输和可靠的通信。
以太网通信协议的特点是简单、灵活和可扩展。
它使用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)技术,以实现多设备之间的共享通信。
当多个设备同时监听通信媒体时,它们通过检测到冲突来避免数据碰撞。
一旦冲突发生,设备将采取随机退避等方法,等待一段时间后再次尝试发送数据。
这种冲突检测机制保证了以太网的可靠性和高效性。
以太网通信协议属于OSI模型中的第一层(物理层)和第二层(数据链路层)协议。
在物理层,以太网使用双绞线或光纤等传输介质,通过ISO/IEC 8802-3标准来定义数据传输速率和信号编码规范。
在数据链路层,以太网使用帧结构来组织数据,并定义了MAC(媒体访问控制)地址和帧格式。
以太网的帧结构包括了数据部分和控制部分。
数据部分用于存放需要传输的数据信息,控制部分则包含了帧的前导码、目标地址、源地址、长度和帧校验序列等。
前导码用于同步收发器,保证接收端正确解析数据。
目标地址和源地址用于标识帧的发送和接收方。
长度字段表示数据的长度。
帧校验序列用于检验帧是否有误。
以太网通信协议支持多种传输速率,如10Mbps、100Mbps和1000Mbps等。
同时,它提供了不同类型的以太网协议,如以太网II、IEEE 802.3和IEEE 802.2等。
这些协议在数据包格式、数据传输速率和网络拓扑结构等方面有所不同,以满足不同应用场景的需求。
以太网通信协议是现代局域网的核心技术之一。
它被广泛应用于企业、学校、家庭和公共场所等各个领域。
以太网的优点包括简单、可靠、高效和成本低廉等。
它为人们提供了高速、稳定和安全的数据传输环境,促进了信息交流和资源共享。
总之,以太网通信协议是一种常用的局域网通信技术,具有简单、灵活和可扩展的特点。
以太网的通信协议书怎么看以太网是一种广泛应用于计算机网络的通信协议。
它是一种局域网技术,旨在连接多台计算机并实现数据传输。
以太网的通信协议书具有以下特点:1. 物理层协议:以太网的通信协议书首先涉及到物理层协议,即网络设备如何进行数据的传输。
以太网采用双绞线、光纤等媒介,通过电流、光信号等形式将数据传送到目的地。
2. 数据链路层协议:以太网的通信协议书还包括数据链路层协议,即如何将数据分割成小的数据包并进行传输。
以太网采用帧格式,在数据包中包含发送和接收地址、控制信息、校验码等。
3. MAC地址:以太网的通信协议书中还涉及到MAC地址的使用。
每台以太网设备都有唯一的MAC地址,用于在局域网中唯一标识设备。
通过MAC地址,以太网设备可以找到目标设备并进行通信。
4. 载波侦听多路访问(CSMA/CD):以太网的通信协议书还包括CSMA/CD技术。
它是一种用于解决多台设备同时发送数据引发冲突的技术。
通过在发送数据前进行载波侦听,如果侦听到其他设备正在发送数据,则等待一段时间再发送,以避免数据冲突。
5. 命名和标识:以太网的通信协议书还涉及到命名和标识的问题。
以太网使用IP地址来标识设备和网络。
通过IP地址,以太网设备可以找到和访问目标设备。
6. 数据传输速率:以太网的通信协议书还规定了数据传输速率的问题。
目前常见的以太网速率有10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps等。
不同的以太网速率适用于不同规模和需求的网络。
7. 碰撞域和广播域:以太网的通信协议书中还涉及到碰撞域和广播域的概念。
碰撞域是指共享同一物理介质的设备之间可能发生冲突的范围,而广播域是指可以直接相互通信的范围。
总结起来,以太网的通信协议书包括物理层协议、数据链路层协议、MAC地址、CSMA/CD技术、命名和标识、数据传输速率、碰撞域和广播域等内容。
以太网作为一种广泛使用的计算机网络技术,其通信协议书的重要性不言而喻。
通过了解和掌握以太网的通信协议书,可以更好地理解和应用该技术,实现可靠和高效的数据通信。
以太网Ethernet:IEEE802.3局域网协议以太网协议属于局域网的范畴,包含于 IEEE 802.3 标准组。
在以太网标准中,有两种操作模式:半双工和全双工。
半双工模式中,数据是通过共享媒体上载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现传输过程的。
它的主要不足之处在于有效性和距离限制,链路距离受最小帧大小的限制。
该限制彻底降低了其高速传输的有效性。
因此,引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中512字节的最小帧,从而达到了合理的链路距离要求。
当前关于在光纤和双绞线缆上的运行,有四种传输速率:10 Mbps:10Base-T 以太网100 Mbps:快速以太网1000 Mbps:千兆位以太网 802.3z10千兆位以太网:IEEE 802.3ae以太网的总体概况。
以太网系统由三个基本单元组成:1)物理媒体,用于携带计算机之间的以太网信号2)媒体访问控制规则,嵌入在每个以太网接口处,从而使得多路计算机对共享以太网信道作出正确判断3)以太帧,由一组系统用于携带数据的标准比特流构成。
在所有的IEEE 802协议中,ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802子层,媒体访问控制MAC 子层和媒体访问控制MAC -客户子层。
IEEE 803物理层对应于 ISO 物理层。
MAC 子层有两个基本职能:数据封装,包括传输之前的帧集合和接收中、接收后的帧解析/差错监控。
媒体访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。
媒体访问控制 MAC -客户子层可能是以下一种:逻辑链路控制 LLC,为终端站的协议栈提供以太网 MAC 和上层之间的接口,其中 LLC 由 IEEE 802.2标准定义。
网桥实体,提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口,应用于相同的协议(如以太网到以太网)和不同的协议(如以太网到令牌环)之间。
网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。
每台装备以太网的英特网上的计算机都能独立运行,而没有中心控制器。
实验一以太网链路层帧格式分析【实验目的】1、分析 Ethernet II标准的MAC层帧结构;2、了解 IEEE 802.3 标准规定的 MAC 层帧结构;3、掌握网络协议分析仪的基本使用方法;4、掌握协议数据发生器的基本使用方法。
【实验学时】4学时【实验环境】本实验需要2台试验主机,在主机A上安装锐捷协议分析教学系统,使用其中的协议数据发生器对数据帧进行编辑发送,在主机B上安装锐捷协议分析教学系统,使用其中的网络协议分析仪对数据帧进行捕获分析,以此增强对数据链路层的理解和对以太网数据帧的理解。
实验拓扑如图2- 4所示:图2- 4 实验拓扑图【实验内容】1、学习协议数据发生器的各个组成部分及其功能;2、学习网络协议分析仪的各个组成部分及其功能;3、学会使用协议数据发生器编辑以太网帧;4、学会分析数据帧的MAC首部和LLC首部的内容;5、理解MAC地址的作用;6、理解MAC首部中的长度/类型字段的功能;7、学会观察并分析数据帧中的各个字段内容。
【实验流程】图2- 5 实验流程图【实验原理】目前,最常见的局域网是以太网。
以太网的帧结构如图2- 6所示: 目的地址DMAC 源地址SMAC帧类型/长度TYPE/LEN数据DATA帧校验FCS 图2- 6 以太网帧结构名字段的含义:z目的地址:6个字节的目的物理地址,标识帧的接收结点。
z源地址:6个字节的源物理地址,标识帧的发送结点。
z帧类型/长度(TYPE/LEN:该字段的值大于或等于0x0600时,表示上层数据使用的协议类型。
例如0x0806表示ARP请求或应答,0x0600表示IP协议。
该字段的值小于0x0600时表示以太网用户数据的长度字段,上层携带LLC PDU。
z数据字段:这是一个可变长度字段,用于携带上层传下来的数据。
z帧校验FCS:以太网采用32位CRC冗余校验。
校验范围是目的地址、源地址、长度/类型、数据字段。
当以太网数据帧的长度/类型字段的值小于0x0600时,说明数据字段携带的是LLC PDU。
一. Ethernet帧格式的发展1980 DEC,Intel,Xerox制订了Ethernet I的标准1982 DEC,Intel,Xerox又制订了Ehternet II的标准1982 IEEE开始研究Ethernet的国际标准802.31983 迫不及待的Novell基于IEEE的802.3的原始版开发了专用的Ethernet帧格式1985 IEEE推出IEEE 802.3规范,后来为解决EthernetII与802.3帧格式的兼容问题,推出折衷的Ethernet SNAP格式(其中早期的Ethernet I已经完全被其他帧格式取代了 ,所以现在Ethernet只能见到后面几种Ethernet的帧格式,现在大部分的网络设备都支持这几种Ethernet的帧格式,如:cisco的路由器再设定Ethernet接口时可以指定不同的以太网的帧格式:arpa,sap,snap,novell-ether)二. 各种不同的帧格式下面介绍一下各个帧格式1.Ethernet II就是DIX以太网联盟推出的。
它由6个字节的目的MAC地址,6个字节的源MAC地址,2个字节的类型域(用于标示封装在这个Frame、里面数据的类型)以上为Frame Header,接下来是46--1500字节的数据,和4字节的帧校验2.Novell Ethernet它的帧头与Ethernet有所不同其中EthernetII帧头中的类型域变成了长度域,后面接着的两个字节为0xFFFF,用于标示这个帧是Novell Ether类型的Frame,由于前面的0xFFFF站掉了两个字节所以数据域缩小为44-1498个字节,帧校验不变。
3.IEEE 802.3/802.2802.3的Frame Header和Ethernet II的帧头有所不同,EthernetII类型域变成了长度域。
其中又引入802.2协议(LLC)在802.3帧头后面添加了一个LLC首部,由DSAP(Destination Service Access Point)1 byte,SSAP(Source SAP),一个控制域--1 byte! SAP用于标示帧的上层协议。
竭诚为您提供优质文档/双击可除以太网采用的通信协议篇一:以太网基础协议802.3介绍802.3802.3通常指以太网。
一种网络协议。
描述物理层和数据链路层的mac子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用csma/cd访问方式,对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。
dixethernetV2标准与ieee的802.3标准只有很小的差别,因此可以将802.3局域网简称为“以太网”。
严格说来,“以太网”应当是指符合dixethernetV2标准的局域网。
早期的ieee802.3描述的物理媒体类型包括:10base2、10base5、10baseF、10baset和10broad36等;快速以太网的物理媒体类型包括:100baset、100baset4和100basex等。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层:逻辑链路控制llc(logicallinkcontrol)子层媒体接入控制mac(mediumaccesscontrol)子层。
与接入到传输媒体有关的内容都放在mac子层,而llc 子层则与传输媒体无关,不管采用何种协议的局域网对llc 子层来说都是透明的。
由于tcp/ip体系经常使用的局域网是dixethernetV2而不是802.3标准中的几种局域网,因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层llc(即802.2标准)的作用已经不大了。
很多厂商生产的网卡上就仅装有mac协议而没有llc协议。
mac子层的数据封装所包括的主要内容有:数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分,包括成帧、编制和差错检测等功能。
数据封装的过程:当llc子层请求发送数据帧时,发送数据封装部分开始按mac子层的帧格式组帧:(1)将一个前导码p和一个帧起始定界符sFd附加到帧头部分;(2)填上目的地址、源地址、计算出llc数据帧的字节数并填入长度字段len;(3)必要时将填充字符pad附加到llc数据帧后;(4)求出cRc校验码附加到帧校验码序列Fcs中;(5)将完成封装后的mac帧递交miac子层的发送介质访问管理部分以供发送;接收数据解封部分主要用于校验帧的目的地址字段,以确定本站是否应该接受该帧,如地址符合,则将其送到llc子层,并进行差错校验。
以太网帧格式详解Etherne II报头8 目标地址6 源地址6 以太类型2 有效负载46-1500 帧检验序列4 报头:8个字节,前7个0,1交替的字节(10101010)用来同步接收站,一个1010101011字节指出帧的开始位置。
报头提供接收器同步和帧定界服务。
目标地址:6个字节,单播、多播或者广播。
单播地址也叫个人、物理、硬件或MAC地址。
广播地址全为1,0xFF FF FF FF。
源地址:6个字节。
指出发送节点的单点广播地址。
以太网类型:2个字节,用来指出以太网帧内所含的上层协议。
即帧格式的协议标识符。
对于IP报文来说,该字段值是0x0800。
对于ARP信息来说,以太类型字段的值是0x0806。
有效负载:由一个上层协议的协议数据单元PDU构成。
可以发送的最大有效负载是1500字节。
由于以太网的冲突检测特性,有效负载至少是46个字节。
如果上层协议数据单元长度少于46个字节,必须增补到46个字节。
帧检验序列:4个字节。
验证比特完整性。
IEEE 802.3根据IEEE802.2 和802.3标准创建的,由一个IEEE802.3报头和报尾以及一个802.2LLC报头组成。
报头7 起始限定符1 目标地址6(2)源地址6(2)长度2 DSAP1 SSAP1 控件2 有效负载3 帧检验序列4-----------802.3报头--------------§---802.2报头----§ §-802.3报尾-§IEEE802.3报头和报尾报头:7个字节,同步接收站。
位序列10101010起始限定符:1个字节,帧开始位置的位序列10101011。
报头+起始限定符=Ethernet II的报头目标地址:同Ethernet II。
也可以为2个字节,很少用。
源地址:同Ethernet II。
也可以为2个字节,很少用。
长度:2个字节。
帧检验序列:4个字节。
IEEE802.2 LLC报头DSAP:1个字节,指出帧的目标节点的上层协议。