332-以太网帧格式解析课件.ppt

1、3.3.2 MAC帧的格式标准 19801980年年9 9月，以太网规约的第一个版本月，以太网规约的第一个版本DIX DIX V1V1(10Mb/s)(10Mb/s)19821982年，年，DIX Ethernet V2DIX Ethernet V2 19831983年，年，IEEEIEEE的的802.3802.3标准标准 常用的以太网MACMAC帧格式有两种标准：DIX Ethernet V2 标准 IEEE 的 802.3 标准 最常用的MAC帧是DIX Ethernet V2 标准的格式MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源

2、地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式目的地址字段目的地址字段 6 字节字节MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式源地址字段源地址字段 6 字节字节MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式

3、类型字段类型字段 2 字节字节类型字段用来标志类型字段用来标志上一层上一层使用的是什么协议，使用的是什么协议，以便把收到的以便把收到的 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。帧的数据上交给上一层的这个协议。MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式数据字段数据字段 46 1500 字节字节数据字段的正式名称是数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段客户数据字段最小长度最小长度 64 字节字节 18 字节的首部和尾部字节的首部

4、和尾部=数据字段的最小长度数据字段的最小长度 MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式FCS 字段字段 4 字节字节当传输媒体的误码率为当传输媒体的误码率为 1 10 8 时，时，MAC 子层可使未检测到的差错小于子层可使未检测到的差错小于 1 10 14。当数据字段的长度小于当数据字段的长度小于 46 字节时，字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，以保证以太网的以保证以太

5、网的 MAC 帧长不小于帧长不小于 64 字节。字节。MAC 帧帧物理层物理层MAC 层层IP 层层以太网以太网 V2 MAC 帧帧目的地址目的地址源地址源地址类型类型数数 据据FCS6624字节字节46 1500IP 数据报数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式10101010101010 10101010101010101011前同步码前同步码帧开始帧开始定界符定界符7 字节字节1 字节字节8 字节字节插入插入在帧的前面插入的 8 字节中的第一个字段共 7 个字节，是前同步码，用来迅速实现 MAC 帧的比特同步。第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。为了达到比特同步，为了

6、达到比特同步，在传输媒体上实际传送的在传输媒体上实际传送的要比要比 MAC 帧还多帧还多 8 个字节个字节3.3.2 以太网帧格式 IEEE 的的 802.3规定的规定的MAC帧稍复杂。帧稍复杂。字节字节6624IP 层层目的地址目的地址源地址源地址长度长度/类型类型FCS数数 据据MAC 子层子层LLC 子层子层802.2LLC 帧帧当长度当长度/类型字段类型字段表示长度时表示长度时 802.3MAC 帧帧46 1500111 控制控制 数数 据据字节字节DSAPSSAPIP 数据报数据报802.3MAC帧结构帧结构 目的地址是帧发往的站点地址，每个站点都有自己惟目的地址是帧发往的站点地址，

7、每个站点都有自己惟一的地址；一的地址；源地址是帧发送的站点地址；源地址是帧发送的站点地址；长度长度/类型字段；类型字段；数值小于数值小于15001500字节，为长度字段；字节，为长度字段；数值大于数值大于15361536字节，为类型字段；字节，为类型字段；数据字段；数据字段；帧校验占用帧校验占用4 4个字节，采用个字节，采用CRCCRC码，用于校验帧传输中码，用于校验帧传输中的差错。的差错。第三个字段表示类型类型时数据字段内容为数据字段内容为IPIP数据报；数据报；长度：长度：464615001500字节；字节；若数据长度小于若数据长度小于4646字节，字节，MACMAC字子层会在数据字段字子

8、层会在数据字段后面加入一个整数字节的填充字段，以保证数据字后面加入一个整数字节的填充字段，以保证数据字段长不小于段长不小于4646字节；字节；对于有效数据字段长度的识别，由上层协议实现。对于有效数据字段长度的识别，由上层协议实现。第三个字段表示类型类型时 802.3MAC 帧帧字节字节66246 15004MAC 帧帧目地地址目地地址源地址源地址长度长度/类型类型数数 据据FCS小于小于1500时表示长度时表示长度大于大于1500时表示类型时表示类型2 字节这个时候与这个时候与Ethernet V2完全一致完全一致第三个字段表示长度长度时8 8字节字节（物理层）（物理层）目的地址目的地址6 6

9、字节字节源地址源地址6 6字节字节长度长度/类型类型1212字节字节LLCLLC帧结构帧结构小于小于15001500字字节节FCSFCS4 4字字节节DSAPDSAP目的服务访问点目的服务访问点1 1字节字节SSAPSSAP源服务访问点源服务访问点1 1字节字节控制控制1212字节字节数据数据431497431497字节字节LLC帧帧第三个字段表示长度长度时 DSAPDSAP：标明接收和发送数据的计算机上的协议栈：标明接收和发送数据的计算机上的协议栈 I(0)I(0)：单个地址：单个地址 G(1)G(1)：组地址：组地址 SSAPSSAP：识别：识别LLC PDULLC PDU是命令或响应是命

10、令或响应 C(0):C(0):命令帧命令帧 R(1):R(1):响应帧响应帧 控制字段：控制字段：1 1字节字节无编号帧无编号帧 2 2字节字节信息帧、监督帧信息帧、监督帧I/G7bitC/R7bit冲突检测“冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道上边发送数据边检测信道上的信号电压大小的信号电压大小。当几个站同时同时在总线上发送发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门超过一定的门限值限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞碰撞。所谓“碰撞碰撞”就是发生了冲突就是发生了冲突。检测到碰撞后 在发生碰撞发生碰撞时，

11、总线上传输的信号产生了严重的失真失真，无法从中恢复出有用的信息来。每一个正在发送数据的站，一旦一旦发现总线上出现了碰碰撞撞，就要立即停止发送立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送等待一段随机时间后再次发送。帧间最小间隔为 9.6 s，相当于 96 bit 的发送时间。一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 9.6 s 才能再次发送数据。这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下一帧的准备。帧间最小间隔 最大帧长度 为了保证信道使用的相对公平性，让更多的站能抢占到信道，规定了最大帧长度；超过了最大帧长度就需要分多次完成；以太网规定了数据帧中传送数

12、据的最大长度为1500字节。最短有效帧长 如果发生冲突，就一定是在发送的前 64 字节之内。由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于 64 字节。以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。无效的 MAC 帧 数据字段的长度与长度字段的值不一致；帧的长度不是整数个字节；用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；数据字段的长度不在 46 1500 字节之间。有效的 MAC 帧长度为 64 1518 字节之间。对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。CRC介绍nCRCCRC即循环冗余校验码即循环冗

13、余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是数据通信领域中最常用的一种差错校验）：是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。定。n编辑本段生成编辑本段生成CRCCRC码的基本原理码的基本原理 任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为仅为0和和1取值的多项式一一对应。例如：代取值的多项式一一对应。例如：代码码1010111对应的多项式为对应的多项式为x6+x4+x2+x+1，而多，而多项式为项式为x5+x3+x2+x+1对应的代码对应的代码101111。谢谢观赏谢谢观赏!