s4-5 以太网帧

以太网所处的层次

IEEE 802.3/以太网MAC子层协议

 IEEE802.3协议描述了运行在各种介质上1 Mb/s~10 Mb/s的1-

持续CSMA/CD协议的局域网标准。

 很多人对以太网和IEEE802.3不加区分，但二者确有差别（如帧格式）。

IEEE 802.3和 和以太网帧的比较

帧结构的各个字段含义

 前导码与帧起始字段

前导码：7个字节，10101010…101010比特序列。

帧起始符：1字节，10101011。

帧结构的各个字段含义

 目的地址和源地址字段

地址字段长度：48位（6个字节） 。

目的地址类型：

• 单一结点地址（unicast address）；

• 组播地址（multicast address）；

• 广播地址（broadcast address）。

物理地址（MAC地址）

 地址数约7 X 10 13 ，7万亿个。

 Ethernet地址 = Manufacture ID + NIC ID=24bit (OUI)+ 24bit

 前24位例子：

公司：Cisco 00-00-0c

Novell 00-00-1B、00-00-D8

3Com 00-20-AF、00-60-8C

IBM 08-00-5A

 典型的Ethernet地址 ：00-60-8C-01-28-12

工作站的源地址有个有趣的特性，那就是它的全球唯一性

（globally unique），由IEEE分配，保证世界上没有两个工作

站具有的MAC地址是相同的

 当一台计算机启动时，MAC地址从ROM拷贝到RAM

注意：目的MAC地址定位目的机

注意

 MAC地址的3种表示

使用破折号 00-60-2F-3A-07-BC
使用冒号 00:60:2F:3A:07:BC
使用句点 0060.2F3A.07BC

 IEEE 要求厂商遵守两条简单的规定：

必须使用该供应商分配的OUI作为前3个字节

OUI相同的所有MAC地址的最后3个字节必须分配唯一的值

帧结构的各个字段含义

 长度字段（DIX以太帧中变为：类型）

帧的最小长度为64字节，最大长度为1518字节，不包括前导码。

 数据字段

LLC数据字段是帧的数据字段，长度最小为46个字节，如果少于

46个字节，需要填充。

 帧校验字段

采用32位的CRC校验

校验范围：目的/源地址、长度、LLC数据等字段。

类型/长度字段

 在DIX以太帧中，type 字段指明上层网络协议的了类型

DIX以太帧是事实上的使用标准，通常抓取到的报文都是以太帧，该字段是类型字段。

 在IEEE 802.3帧中，length 字段指明了携带的数据的长度。

怎么区分到底代表 类型 还是 长度 呢？

 检查这个字段的数值：如果小于等于 1536(0x600)，则是长度

（802.3）字段，如果大于 1536，则表示类型（以太帧）。

为什么有效帧长度 64 Byte?

 CSMA/CD的要求

最短帧的发送时间 >=  争用时隙2

 以太网（802.3）规定，在10Mbps局域网中

时隙：2t = 51.2 微秒

最短帧长度：10Mbps× 2t/8 = 64 Byte

或者：（51200/100ns）/8=64Byte

以太网性能（信道利用率）

IEEE802.2标准：逻辑链路控制

 IEEE802.3以太帧跟DIX以太网帧的主要差

别是前导码和类型/长度字段。

 通过查看类型/长度的值是否大于0x600

（1536）来判定是类型还是长度字段。

 MAC地址（物理地址）由48位构成，其中

前24位需要向IEEE申请

 MAC地址不可更改，全球唯一。

 帧最长1518字节，最短64字节。