以太网所处的层次

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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

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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

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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

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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)。


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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)

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IEEE802.2标准:逻辑链路控制


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 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。