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  • 以太网帧结构详解

    千次阅读 2019-11-15 17:17:23
    以太网帧结构详解 https://www.cnblogs.com/larry-luo/p/10983262.html (博客园)

    以太网帧结构详解

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  • 以太网帧结构

    千次阅读 2020-03-24 20:12:09
    以太网帧结构分两种: 第一种是Ethernet_II的帧结构,如下所示: DMAC:指(destination mac)目的地址,即是接收信息设备的物理地址。 SMAC:指(source MAC)源地址,即是发送信息设备的物理地址。 Type:...

    以太网的帧结构分两种:
    第一种是Ethernet_II的帧结构,如下图所示:

    DMAC:指(destination mac)目的地址,即是接收信息设备的物理地址。
    SMAC:指(source MAC)源地址,即是发送信息设备的物理地址。
    Type:用来标识data字段中包含的高层协议,即是通告接收信息的设备如何解释该数据字段(数据的封装
    都是从应用层到低层逐渐添加的,在数据链路层以上的数据都封装在了data字段中)。其中:(1)IP协议帧
    该字段为0800(2)ARP协议帧该字段为0806(3)RARP协议帧该字段为0835(4)IPX和SPX协议帧该字段
    为8137。
    Data:数据字段,上层下到本层的数据都被包含到了这里面。前面讲到,它必须大于46字节,但必须小
    于1500字节。
    CRC:( Cyclic Redundancy CHeck)即是循环冗余校验字段。发送数据的设备会提供一个包含MAC字段、Type
    字段、Data字段的CRC码,然后计算出CRC码填入到该处,起到错误检测控制的功能。
    第二种是IEEE802.3的帧结构,如下如所示:

    DMAC、SMAC、Data和CRC字段不再赘述。
    这种帧结构用length字段替代了type字段,并从Data字段中划出了3byte作为LLC字段,作为服务访问点
    (SAP)的新区域来解决识别上层协议的问题。
    Length:即是长度字段,记录Data字段的长度。
    LLC:由目的服务访问点DSAP(Destination Service Access Point)、源服务访问点SSAP(Source Service
    Access Point)和Control字段组成。
    两种帧格式应用情况:
    现在大多数TCP/IP设备都使用Ethernet _II的帧格式。由于大规模使用的TCP/IP系统(4.2/3 BSD UNIX)的
    出现时间介于RFC 894和RFC 1042之间,为了兼容老设备而采用了RFC 894的实现,所以802. 3标准并没有
    如预期那样得到普及。

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  • 计算机网络——以太网帧结构/格式

    千次阅读 2020-05-31 17:53:55
    可以看到,以太网帧由6个字段组成: 目的地址 目标适配器的MAC地址 (即物理地址,也称为链路地址、MAC地址、LAN地址。关于它的详细介绍以及其他寻址方式的介绍可以看这篇博客:计算机网络知识点——寻址(物理地址、...

    格式如图所示:
    在这里插入图片描述
    可以看到,以太网帧由6个字段组成:

    目的地址

    目标适配器的MAC地址 (即物理地址,也称为链路地址、MAC地址、LAN地址。关于它的详细介绍以及其他寻址方式的介绍可以看这篇博客:计算机网络知识点——寻址(物理地址、逻辑地址、端口地址与专用地址))。

    源地址

    传输该帧到局域网上的适配器的MAC地址。

    类型字段

    用来标记上一层使用的是什么协议,以便把收到MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。

    数据字段

    46~1500个字节,46是因为以太网MAC帧长不能小于64字节(最小帧长度保证有足够的传输时间用于以太网网络接口卡精确地检测冲突,这一最小时内间是根据网络的最大电缆长度和帧沿电缆长度传播所要求的时间确定的),1500是因为以太网的最大传输单元(MTU)是1500字节。当数据字段的长度小于46字节时,应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段,当传输到网络层时,网络层使用IP数据报首部中的长度字段来去除填充部分。这个字段承载了IP数据报。

    这里可能有人要问了:为什么以太网规定最短有效帧长为64字节?答:以太网在发送数据时,如果帧的前64字节没有发生冲突,那么后续的数据就不会发生冲突。换句话说,就是如果发生冲突,就一定是在发送的前64字节之内。因为检测到冲突就停止发送,这时已经发送出去的数据一定小于64字节。只要长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。收到这种无效帧就立即丢弃。

    FCS

    使得接收适配器能检测帧中是否引入了差错。

    前同步码

    8个字节,前7个都是10101010,最后一个是10101011;前7字节用于“唤醒”接收适配器,并将它们的时钟和发送方的时钟同步。第8个字节的最后两个比特(即两个‘1’)警告接收适配器重要的内容要来了。

    《数据通信与计算机网络》——佛罗赞
    《计算机网络——自顶向下方法》

    参考博客

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  • 上一小节,我们通过一个虚构的协议,初步认识了数据链路层的工作原理。数据链路层主要解决由若干主机组成的本地网络的通讯问题,主机寻址 和 ...以太网帧 在以太网中,数据通信的基本单位是 以太网帧 ( 

    上一小节,我们通过一个虚构的协议,初步认识了数据链路层的工作原理。数据链路层主要解决由若干主机组成的本地网络的通讯问题,主机寻址信道复用 思想在其中发挥着关键作用。

    数据链路层有一个非常重要的协议—— 以太网协议 。接下来,我们一起来揭开它的神秘面纱!

    使用以太网协议进行通信的主机间,必须通过某种介质直接相连。通信介质可以是真实的物理设备,如网线、网卡等;也可以是通过虚拟化技术实现的虚拟设备。

    以太网帧

    在以太网中,数据通信的基本单位是 以太网帧 ( frame ),由 头部 ( header )、数据 ( data )以及 校验和 ( checksum )三部分构成:

    请注意,这图中的单位为字节,而不是比特了。

    头部

    以太网帧头部包含 3 个字段,依次是:

    • 目的地址 ,长度是 6 字节,用于标记数据由哪台机器接收;
    • 源地址 ,长度也是 6 字节,用于标记数据由哪台机器发送;
    • 类型 ,长度是 2 字节,用于标记数据该如何处理, 0x0800 表示该帧数据是一个 IP 包(后续章节介绍)。

    除了字段长度有所拓展之外,以太网帧跟我们虚构出来的协议如出一辙。对了,我们注意到一点小差异——在以太网帧中, 目的地址 放在最前面。 这其中有什么特殊考虑吗?

    确实是有的。接收方收到一个以太网帧后,最先处理 目的地址 字段。如果发现该帧不是发给自己的,后面的字段以及数据就不需要处理了。基础网络协议影响方方面面,设计时处理效率也是一个非常重要的考量。

    数据

    数据 可以是任何需要发送的信息,长度可变, 461500 字节均可。

    上层协议报文,例如 IP 包,可以作为数据封装在以太网帧中,在数据链路层中传输。因此,数据还有另一个更形象的称谓,即 负荷 ( payload )。请自行脑补数据 搭载 在以太网帧这个交通工具上旅行的画面。

    校验和

    由于物理信号可能受到环境的干扰,网络设备传输的比特流可能会出错。一个以太网帧从一台主机传输到另一台主机的过程中,也可能因各种因素而出错。那么当主机收到以太网帧时,如何确定它是完好无损的呢?

    答案是: 校验和 。我们可以用诸如 循环冗余校验 ( CRC )算法,为以太网帧计算校验和。如果以太网帧在传输的过程出错,校验和将发生改变。

    注意到,以太网帧最后面有一个 4 字节字段,用于保存校验和。发送者负责为每个以太网帧计算校验和,并将计算结果填写在校验和字段中;接收者接到以太网帧后,重新计算校验和并与校验和字段进行对比;如果两个校验和不一致,说明该帧在传输时出错了。

    【小菜学网络】系列文章首发于公众号【小菜学编程】,敬请关注:

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空空如也

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以太网帧的组成结构图