3.3.2-以太网帧格式解析课件

1、3.3.2 MAC帧的格式标准1980年9月，以太网规约的第一个版本DIX V1(10Mb/s)1982年，DIX Ethernet V21983年，IEEE的802.3标准常用的以太网MAC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 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式目的地址字段 6 字节MAC 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据

2、FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式源地址字段 6 字节MAC 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式类型字段 2 字节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 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。 MAC 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式数据字段 46 1500 字节数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段最

3、小长度 64 字节 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度 MAC 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2 的 MAC 帧格式FCS 字段 4 字节当传输媒体的误码率为 1108 时，MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。 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，以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64 字节。 MAC 帧物理层MAC 层IP 层以太网 V2 MAC 帧目的地址源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网 V2

4、 的 MAC 帧格式10101010101010 10101010101010101011前同步码帧开始定界符7 字节1 字节8 字节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，在传输媒体上实际传送的要比 MAC 帧还多 8 个字节3.3.2 以太网帧格式IEEE 的 802.3规定的MAC帧稍复杂。字节6624IP 层目的地址源地址长度/类型FCS数 据MAC 子层LLC 子层802.2LLC 帧当长度/类型字段表示长度时 802.3MAC 帧46 15

5、00111 控制 数 据字节DSAPSSAPIP 数据报802.3MAC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一的地址； 源地址是帧发送的站点地址； 长度/类型字段；数值小于1500字节，为长度字段；数值大于1536字节，为类型字段； 数据字段； 帧校验占用4个字节，采用CRC码，用于校验帧传输中的差错。第三个字段表示类型时数据字段内容为IP数据报；长度：461500字节；若数据长度小于46字节，MAC字子层会在数据字段后面加入一个整数字节的填充字段，以保证数据字段长不小于46字节；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时 802.3MAC 帧字节662

6、46 15004MAC 帧目地地址源地址长度/类型数 据FCS小于1500时表示长度大于1500时表示类型2 字节这个时候与Ethernet V2完全一致第三个字段表示长度时8字节（物理层）目的地址6字节源地址6字节长度/类型12字节LLC帧结构小于1500字节FCS4字节DSAP目的服务访问点1字节SSAP源服务访问点1字节控制12字节数据431497字节LLC帧第三个字段表示长度时DSAP：标明接收和发送数据的计算机上的协议栈 I(0)：单个地址 G(1)：组地址SSAP：识别LLC PDU是命令或响应 C(0):命令帧 R(1):响应帧控制字段：1字节无编号帧 2字节信息帧、监督帧I/G

7、7bitC/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的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，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。所谓“碰撞”就是发生了冲突。检测到碰撞后在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，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。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

8、，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CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长