網路學習 4 乙太網基礎

2021-10-06 23:59:21 字數 2403 閱讀 8329

如上圖所示,ethernet ii格式的乙太網幀有五個部分組成,d.mac、s.mac、type、data和fcs。

(1)d.mac是目的mac位址,表示該幀的接收者。目的mac位址可以是單播mac、組播mac或者廣播mac。

(2)s.mac是源mac位址,表示該幀的傳送者。源mac位址只能是乙個單播mac位址。

(3)type即型別,表示載荷資料的型別,如果該字段的值是0x0800表示載荷資料是ipv4資料,如果該字段值是0x0806表示載荷資料是arp資料,如果該字段值是0x86dd表示載荷資料是ipv6資料等等。

(4)data是載荷資料,最短46位元組,最長為1500位元組,是該幀的有效載荷。

(5)fcs是幀檢驗序列,是由迴圈冗餘演算法(crc)演算法生成的。資料在傳輸過程中可能會因為外界的電磁干擾從而使資料產生差錯,所以需要採用各種檢驗差錯的措施,而最廣泛使用的就是迴圈冗餘檢驗(crc)。當網絡卡接收到乙個以太幀,首先要校驗幀尾的fcs是否正確。如果正確,快取到接收佇列,通知上層模組前來取走;如果不正確,丟棄處理,錯誤計數+1。

ieee802.3格式的乙太網幀中,目的mac位址、源mac位址、型別、載荷和fcs的功能和作用與ethernet ii格式是一樣的。不一樣的就是length、llc和snap了。

(1)length長度,指後續資料的位元組長度,從llc頭開始但不包括fsc檢驗序列的長度。

(2)llc3個位元組中包括了d.sap、s.sap和control欄位。

dsap 目的服務訪問字段,指明幀的目的上層協議型別,如ip幀值設為0x06

asap 源服務訪問字段,指明幀的源上層協議型別

control控制,型別1 表明是無連線的、不可靠的llc資料,控制欄位用0x03指明;型別2 表明是面向連線可靠的llc會話

(3)snap中含有org code和type兩個字段。ieee 802.3擴充套件產生snap來相容乙太網網頭部協議,在ieee 802.2 llc 頭部後插入了snap頭部。為了標識snap幀,dsap和ssap在llc頭都被設定成snap定義的值0xaa,所有snap的封裝沒有使用可靠的llc服務,所以llc的控制設定成0x03。

org code機構**,指明私有協議的機構**。對ip和 arp,該字段被將設定為0x000000,如思科的**是0x00000c

type和ethernet ii上的型別意義相同,ip 0x0800 ,arp 0x0806

mac位址是在ieee 802標準中定義並規範的,凡是符合ieee 802標準的網絡卡都必須擁有乙個mac位址。每乙個網絡卡都有乙個唯一用來標識自己的號碼,就如同人的身份證號碼一樣,這個標記網絡卡的號碼就是mac位址,長度48bit。

網絡卡製造商在生產網絡卡之前,需要向ieee申請註冊獲取前24bit的組織唯一識別符號,這24bit稱為oui(organizationally unique identifie),後24bit由廠商自己分配。分配好之後將mac位址燒寫進網絡卡中,並且不能被更改。

mac位址分為三種,單播mac位址、組播mac位址和廣播mac位址。

單播mac位址是指第乙個位元組的最低位是0的mac位址,標識了一塊特定的網絡卡

組播mac位址是指第乙個位元組的最低位是1的mac位址,標識了一組網絡卡

廣播mac位址是指每個位元都是1的mac位址,是組播位址的乙個特例,標識了所有網絡卡

組播和廣播mac位址前三個位元組不是oui,只有單播的前三個位元組才是oui,並且第乙個位元組的最低位一定是0。

mtu(maximum transmission unit)最大傳輸單元。用來通知對方所能接受資料服務單元的最大尺寸,說明傳送方能夠接受的有效載荷大小。一般網路中裝置的mtu值是1500,這是由ethernet ii格式的幀載荷資料大小決定的,其值是46-1500。

如果網路中計算機的設定mtu值為2000,而路由器的mtu值為1500。計算機傳送3000位元組的資料報,會根據計算機的mtu值分成2000和500的幀,路由器接收到2000的幀時又會分成1500、500和500的幀,如果計算機mtu是1500,經過路由器就只有兩個1500的幀了,所以計算機增大mtu值時,同樣的資料給路由器增加了壓力。

實際情況計算機的mtu值會比1500小一點,一般是1472左右。比如使用ppoe撥號的路由器,ppp over ethernet協議會占用8位元組的空間,一幀的大小就變成1492位元組了。udp資料報需要減去ip包頭20位元組和udp包頭8位元組,就是1472位元組了。

需要注意的是如果ip包df標誌位為1,也就是不允許分包,那麼路由器直接就把這個包丟棄了,所以mtu值太大可能導致資料無法傳送了。

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