乙太網幀格式

2021-06-07 02:27:58 字數 3540 閱讀 9241

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一、ethernet位址

為了標識乙太網上的每台主機,需要給每台主機上的網路介面卡(網路介面卡)分配乙個唯一的通訊位址,即ethernet位址或稱為網絡卡的實體地址、mac位址。

ieee負責為網路介面卡製造廠商分配ethernet位址塊,各廠商為自己生產的每塊網路介面卡分配乙個唯一的ethernet位址。因為在每塊網路介面卡出廠時,其ethernet位址就已被燒錄到網路介面卡中。所以,有時我們也將此位址稱為燒錄位址(burned-in-address,bia)。

ethernet位址長度為48位元,共6個位元組,如圖1所示。其中,前3位元組為ieee分配給廠商的廠商**,後3位元組為網路介面卡編號。

圖1  ethernet位址

二、csma/cd

在iso的osi參考模型中,資料鏈路層的功能相對簡單。它只負責將資料從乙個節點可靠地傳輸到相鄰節點。但在區域網中,多個節點共享傳輸介質,必須有某種機制來決定下乙個時刻,哪個裝置占用傳輸介質傳送資料。因此,區域網的資料鏈路層要有介質訪問控制的功能。為此,一般將資料鏈路層又劃分成兩個子層:

●邏輯鏈路控制llc(logic line control)子層

●介質訪問控制mac(media access control)子層

圖2  llc和mac子層

如圖2所示。其中,llc子層負責向其上層提供服務;mac子層的主要功能包括資料幀的封裝/卸裝,幀的定址和識別,幀的接收與傳送,鏈路的管理,幀的差錯控制等。mac子層的存在遮蔽了不同物理鏈路種類的差異性。

在mac子層的諸多功能中,非常重要的一項功能是仲裁介質的使用權,即規定站點何時可以使用通訊介質。

實際上,區域網技術中是採用具有衝突檢測的載波偵聽多路訪問(carrier sense multiple access / collision detection,csma/cd)這種介質訪問方法的。

在這種介質訪問方法中規定:在傳送資料之前,乙個節點必須首先偵聽網線上的載波,如果在9.6微秒的時間之內沒有檢測到載波(說明通訊介質空閒),節點才可以傳送一幀資料。

如果兩個節點同時檢測到介質空閒並同時傳送出一幀資料,則會導致資料幀的衝突,雙方的資料幀均被破壞。一方面,檢測到衝突的節點會傳送"衝突增強"訊號(32位元的"1")通知介質上的每個節點發生了衝突。另一方面,發生衝突的節點在再次傳送自己的資料幀之前會各自等待一段隨機的時間。

隨著乙太網上節點數量的增加,衝突的數量也隨之增加,而整個網段的有效頻寬將隨之減少。

三、乙太網幀格式

目前,有四種不同格式的乙太網幀在使用,它們分別是:

●ethernet ii即dix 2.0:xerox與dec、intel在2023年制定的乙太網標準幀格式。cisco名稱為:arpa。

●ethernet 802.3 raw:novell在2023年公布的專用乙太網標準幀格式。cisco名稱為:novell-ether。

●ethernet 802.3 sap:ieee在2023年公布的ethernet 802.3的sap版本乙太網幀格式。cisco名稱為:sap。

●ethernet 802.3 snap:ieee在2023年公布的ethernet 802.3的snap版本乙太網幀格式。cisco名稱為:snap。

在每種格式的乙太網幀的開始處都有64位元(8位元組)的前導字元,如圖3所示。其中,前7個位元組稱為前同步碼(preamble),lsb在前,內容是16進製制數0x55,最後1位元組為幀起始標誌符0xd5,它標識著乙太網幀的開始。前導字元的作用是使接收節點進行同步並做好接收資料幀的準備。

圖3  乙太網幀前導字元

除此之外,不同格式的乙太網幀的各欄位定義都不相同,彼此也不嬡蕁?/font>

四、ethernet ii幀格式

如圖4所示,是ethernet ii型別乙太網幀格式。

圖4  ethernet ii幀格式

五、ethernet 802.3 raw幀格式

如圖5所示,是ethernet 802.3 raw型別乙太網幀格式。

圖5  ethernet 802.3 raw幀格式

在ethernet 802.3 raw型別乙太網幀中,原來ethernet ii型別乙太網幀中的型別欄位被"總長度"欄位所取代,它指明其後資料域的長度,其取值範圍為:46-1500。

接下來的2個位元組是固定不變的16進製制數0xffff,它標識此幀為novell以太型別資料幀。

六、ethernet 802.3 sap幀格式

如圖6所示,是ethernet 802. 3 sap型別乙太網幀格式。

圖6  ethernet 802. 3 sap幀格式

從圖中可以看出,在ethernet 802.3 sap幀中,將原ethernet 802.3 raw幀中2個位元組的0xffff變為各1個位元組的dsap和ssap,同時增加了1個位元組的"控制"字段,構成了802.2邏輯鏈路控制(llc)的首部。llc提供了無連線(llc型別1)和面向連線(llc型別2)的網路服務。llc1是應用於乙太網中,而llc2應用在ibm sna網路環境中。

新增的802.2 llc首部包括兩個服務訪問點:源服務訪問點(ssap)和目標服務訪問點(dsap)。它們用於標識乙太網幀所攜帶的上層資料型別,如16進製制數0x06代表ip協議資料,16進製制數0xe0代表novell型別協議資料,16進製制數0xf0代表ibm netbios型別協議資料等。

至於1個位元組的"控制"字段,則基本不使用(一般被設為0x03,指明採用無連線服務的802.2無編號資料格式)。

七、ethernet 802.3 snap幀格式

如圖7所示,是ethernet 802. 3 snap型別乙太網幀格式。

圖7  ethernet 802. 3 snap幀格式

ethernet 802. 3 snap型別乙太網幀格式和ethernet 802. 3 sap型別乙太網幀格式的主要區別在於:

●2個位元組的dsap和ssap欄位內容被固定下來,其值為16進製制數0xaa。

●1個位元組的"控制"字段內容被固定下來,其值為16進製制數0x03。

●增加了snap欄位,由下面兩項組成:

◆新增了3個位元組的組織唯一識別符號(organizationally unique identifier,oui id)字段,其值通常等於mac位址的前3位元組,

即網路介面卡廠商**。

◆2個位元組的"型別"字段用來標識乙太網幀所攜帶的上層資料型別。

物理層是依靠特殊的線路編碼來指示幀結束的。

10m乙太網的曼徹斯特編碼中是用沒有中間跳變得碼字表示幀結束。

100m乙太網是靠4b/5b編碼中的特殊碼字表示的。

千兆乙太網是用8b/10b編碼來實現的

/spd/ 和/epd/ 來界定乙個frame

乙太網幀格式

乙太網幀格式,即在乙太網幀頭 幀尾中用於實現乙太網功能的域。圖2 ieee802.3以太幀頭 欄位字段長度 位元組 目的前導碼 preamble 7同步 幀開始符 sfd 1標明下乙個位元組為目的mac欄位 目的mac位址 6指明幀的接受者 源mac位址 6指明幀的傳送者 長度 length 2幀的...

乙太網幀格式

乙太網幀格式,即在乙太網幀頭 幀尾中用於實現乙太網功能的域。圖2 ieee802.3以太幀頭 欄位字段長度 位元組 目的前導碼 preamble 7同步 幀開始符 sfd 1標明下乙個位元組為目的mac欄位 目的mac位址 6指明幀的接受者 源mac位址 6指明幀的傳送者 長度 length 2幀的...

乙太網幀格式

前導碼和幀開始符 10 100m 網絡卡 mii phy 一次傳輸4位 乙個半字 因此前導符會成為7組0101 0101,而幀開始符成為0101 1101。8位資料會先傳送低4位,再傳送高4位。1000m網絡卡 gmii 一次傳輸8位,而10gbit s en xgmii phy晶元一次傳輸32位。...