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  • 以太网的MAC帧格式

    2019-05-21 20:32:00
    以太网的MAC帧格式 数据字段小于46字节,MAC子层会在数据字段的后面加入一个整字节的填充字段以保证以太网的MAC帧 不小于64字节 通过前同步码判断一帧开始 帧结束:电平的跳变判断 MAC层的硬件地址。硬件...

    以太网的MAC帧格式

    数据字段小于46字节,MAC子层会在数据字段的后面加入一个整字节的填充字段以保证以太网的MAC帧 不小于64字节

    通过前同步码判断一帧开始

    帧结束:电平的跳变判断

     

    MAC层的硬件地址。硬件地址又称物理地址或MAC地址,因为用于MAC帧中。
    MAC地址有48位,但通常被表示12位点分十六位进制。
    MAC地址全球唯一,由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组成,分别是供应商和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。
    如果48位全是1,则表明该地址是广播地址。
    如果第8位是1,则表明该地址是组播地址。

    包括三种帧:
    单播帧(一对一)
    广播帧(一对全体)
    多播帧(一对多)

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/abcd791092881/p/10902196.html

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  • MAC地址是用来识别以太网上的某个单独设备或者一组设备的(MAC地址可以理解为固化在硬件设备中的物理地址,具备全球唯一性) MAC地址由48位二进制组成,通常用点分成六段,用十六进制表示 如下图所示 二、以太网帧...

    一、以太网MAC地址

    MAC地址是用来识别以太网上的某个单独设备或者一组设备的(MAC地址可以理解为固化在硬件设备中的物理地址,具备全球唯一性)
    MAC地址由48位二进制组成,通常用点分成六段,用十六进制表示
    如下图所示
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    二、以太网帧格式

    在这里插入图片描述

    三、交换机的工作原理

    3.1交换机以太网接口的工作模式

    3.1.1单工

    两个数据站之间只能沿单一方向传输数据

    在这里插入图片描述

    3.1.2半双工

    两个数据站之间可以双向数据传输,但不能同时进行
    在这里插入图片描述

    3.1.3全双工

    两个数据站之间可双向且同时进行数据传输

    在这里插入图片描述

    交换机以太网接口速率

    接口连接进行协商
    协商失败则无法正常通信

    3.2交换机的转发原理

    在这里插入图片描述

    如图所示,电脑A发出数据帧,其中包含自身的源MAC地址和目的MAC地址,交换机首先在自身MAC表中进行查找,如果没有数据帧的源MAC地址(电脑A的MAC地址),交换机会先学习这个MAC地址,并将源MAC地址和收到数据帧的接口编号也就是1号口对应起来,添加到MAC地址表中。然后交换机会在MAC地址表中查找数据帧目的MAC地址,如果没有找到,交换机就无法确实应该从哪个接口将数据帧发出去,这时交换机就会采用广播的方式,除了1号口之外的所有接口都会转发这个数据帧,即2和3都会转发这个数据帧。电脑B收到就会回应这个广播并发送一个数据帧,交换机也会将B的源MAC地址和接口对应起来并添加到MAC地址表中。现在,A和B之间的通信就不再需要通过广播了,因为MAC地址表中已经有AB的条目。
    交换机学习的条目不会永远保存在MAC地址表中,默认的老化时间为300秒

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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
    关于它详细介绍以及其他寻址方式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适配器MAC地址。 类型字段 用来标记上一层使用是...

    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

    不点个赞👍再走吗~

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  • 秒懂以太网的 MAC 硬件地址

    千次阅读 2020-04-21 11:41:05
    什么是MAC硬件地址,以及物理地址是什么,他们有什么关系,本文介绍了以太网 MAC帧的格式,解释了常见两种格式,以及一些基础知识,可以在遗忘时候查阅。

    MAC 层的硬件地址

    在局域网中,以下几个称呼是一样的:

    • 📌 硬件地址
    • 📌 物理地址
    • 📌 MAC 地址

    48 位的 MAC 地址

    ✅ IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段 6 个字节中的前三个字节 (即高位 24 位),称为组织唯一标识符

    ✅ 所以就只有 3 个字节能支配了,这 3 个字节由厂家支配,称为扩展唯一标识符,必须保证生产出的适配器没有重复地址。


    ❗ 生产适配器时,6 字节的 MAC 地址已被固化在适配器的 ROM,因此,MAC 地址也叫做硬件地址 (hardware address) 或物理地址。

    所以无论你把它带到哪里去,或者把它砸了,烧了🔥,它的硬件地址还是不会变。


    📕 下面介绍一下 IEEE 组织的一些规定:

    • IEEE 规定地址字段的 第一字节的最低位I/GI/G 位。I/GI/G 表示 Individual/GroupIndividual / Group
    • I/GI/G=0= 0 时,地址字段表示一个单站地址
    • I/GI/G=1= 1 时,表示组地址,用来进行多播

    所以对于前三个字节,既然第一个字节的最后一位被占用了,就只能支配其余的 2323 位了。

    ❗所有 48 位都为 1 时,为广播地址。只能作为目的地址使用。

    📕 IEEE 又规定了!

    • IEEE 把地址字段第一字节的倒数第 22 位规定为 G/LG/L 位,表示 Global/LocalGlobal / Local
    • G/LG/L=0= 0 时,是全球管理。
    • G/LG/L=1= 1 时, 是本地管理。

    ❓ 那么有啥区别呢 ?

    全球管理需要购买,本地管理用户自定义,不过以太网几乎不会去理会这个用户自定义的。

    适配器检查 MAC 地址

    🚀 适配器从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址,然后检查这个帧是否是下面的其中一种,如果不是就丢弃,如果是就收下然后转发。

    • 1️⃣ 单播 (unicast) 帧(一对一)
    • 2️⃣ 广播 (broadcast) 帧(一对全体)
    • 3️⃣ 多播 (multicast) 帧(一对多)

    MAC 帧的格式

    常用的以太网 MAC 帧格式有两种标准 :

    • DIX Ethernet V2DIX \space Ethernet \space V2 标准
    • IEEE802.3IEEE 的 802.3 标准

    最常用的 MACMAC 帧是以太网 V2V2 的格式。


    我们来放大看一下:

    • 1️⃣ 首先是目的地址字段,占 6 个字节。

    • 2️⃣ 然后是源地址字段,也是 6 字节。

    • 3️⃣ 类型字段用来标志上一层使用的是什么协议,以便把收到的 MACMAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。

    • 4️⃣ 数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段。
      最小长度 641864 字节 - 18 字节 的首部和尾部 == 数据字段的最小长度( 4646 字节

    • 5️⃣ FSC 用于差错检测

    ❓ 其实你会发现从 MACMAC 层到物理层还会多出 88 个字节,那么这 88 个字节是啥呢?

    在帧的前面插入(硬件生成)的 8 字节中,第一个字段共 7 个字节,是前同步码,用来迅速实现 MACMAC 帧的比特同步。第二个字段 1 个字节是帧开始定界符,表示后面的信息就是 MAC 帧。

    📗 最后提一下与 IEEE 802.3 MACIEEE \space802.3\space MAC 帧 的区别:

    • IEEE 802.3 规定的 MAC 帧的第三个字段是“长度 / 类型”。
    • /长度 / 类型 字段值小于 0x06000x0600 时,数据字段必须装入上面的逻辑链路控制 LLC 子层的 LLC 帧。

    帧间最小间隔为 9.6μs9.6 \mu s,相当于 96bit96 bit 的发送时间。
    一个站在检测到总线开始空闲后,还要等待 9.6μs9.6 \mu s 才能再次发送数据。

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以太网的物理地址格式