实验二数据链路层协议分析

1、实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的1、分析ethernetv2标准规定的mac层帧结构，了解ieee802. 3标准规定的mac层帧结构和tcp/ip的主要协议和协议的层次结构。2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。二实验内容1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能；2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能；3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；4、理解mac地址的作用；5、理解mac首部中的llcpdu长度/类型字段的功能；6、学会观察并分析地址本中的mac地址。三实验环境图 2.1-1四实验流程开始图 2.1-2|五实验原理在物

2、理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了 弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和 纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。局域网(lan)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现 资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、 拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局 域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单1、三个主要技术1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。2) 拓

3、扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。3) 媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测(csma/cd)技术。2、ieee 802标准的局域网参考模型ieee 802参考模型包括了 0si/rm最低两层(物理层和数据链路层)的功能，0si/rm的数据链路层功能，在局 域网参 考模 型中被 分成媒 体访 问控制 mac (medium access control) 和逻 辑链 路控制 llc (logical link control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也 有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，ieee 802标准特意

4、把llc独立出来形成单独子层，使llc子层与媒体无关，仅让mac 子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。llc子层中规定了无确认无连接、有 确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的 核心。以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。3、以太网帧结构以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下：目的地址源地址帧类型/长度数据帧校验各字段的含义：目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。帧类型/长度(type/len):该字段的值大于或等于0x0800时，表示上层数 据使用的协议类型。

5、例如0x0806表示arp请求或应答，0x0800表示ip协 议。该字段的值小于0x0800时表示以太网用户数据的长度字段，上层携带 llc-pduo数据字段：这是一个可变长度字段，用于携带上层传下来的数据。帧校验fcs：以太网采用32位crc冗余校验。校验范围是目的地址、源地 址、长度/类型、数据字段。4、llc-pdu 部分该字段的值小于0x0800时表示以太网用户数据的长度字段，说明数据字段的地址dmac源地址smac长度/lenllc-pixi祯校验fcs66一一亠一46-1500目的访问点dsap源访问点 ssap控制位用户数据 data1 2三种llc帧的控制位：信息帧、监控帧和无

6、编号帧。下图表示了 llc三类帧的控制字段的比较。信息帧：0ns ()p/fnr ()监督帧：10ssxxp/fnr ()无编号帧：11mmp/fmmmn （s）：是发送帧的序列号。n （r）：是接收帧的序列号。p/f：是poll/final轮旬/终止位。ss：是监控帧类型指示。标识监控帧的具体类型，即：rr （接收就绪）、rnr （接收未就绪）和rej （拒绝）。mm-mmm：无编号帧的修饰段，定义发送无编号帧的具体类型步骤一：运行ipconfig命令1、在windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all,如图2. 1-4所 示，会显示本机的网络信息。2、观察运行结果，获

7、得本机的以太网地址。图2.1-4获歐本地的mac地址步骤二：编辑llc信息帧并发送1、打开协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，会弹出“协议模版”的对话框,如图2. 1-5所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择"llc协议模版”，建立一个llc帧;店亨j序頁1即间* 1 ib比t1甌协站曲mmeas；j +亢追砂范 图2.15添加一个数据包2、在“协议模版”对话框中点击“确定”按钮后，会出现新建立的数据帧，此时 在协议编辑软件的各部分会显示出该帧的信息，如图2. 1-6所示。数据包列表区中显示：新帧的序号（为0）、概要信息；协议树中显示以太网mac层协议；数据包编辑区中显示新帧各字

8、段的默认值；十六进制显示区中显示新帧对应的十六进制信息。muj r9>tutis vfjrrvcfv站叭妙«!d3 oilovucww<u0 "3a cmw；mmtlaflhll直m*8血41： n n n rr ” ” h« « k no oj n i cn n nmdooclhofoiii:<iiiii；.rr.it|ii“)omdcikoli ii0hii,i<mti911«m1xi0xijq(hfttilhi#0,mwyfinmin ii > ir <r 4 i 山 <n <ri图2.1-

9、6新建的llc帧3、编辑llc帧如图2.1-7所示，在数据包编辑区中编辑该帧，具体步骤为:图2,1 7编辑llc帧填写“目的物理地址”字段;方法一：手工填写。方法二：选择“地址本”中主机b的ip地址，确定后即可填入主机b的mac地址。4、数据包编辑区与十六进制显示区是联动的，选中数据包编辑区中的某一字段, 该字段对应的十六进制值会相应地改变颜色，观察十六进制显示区中该帧的信息。5、点击工具栏或菜单栏中的“发送”，在弹出的“发送数据包”对话框上选中“循环发送”，填入发送次数，选择“开始”按钮，即可按照预定的数目发送该帧。在本例中，选择发送10次，如图2. 1-8所示。00-怜沁nog-l1-1x

10、-2r*图2.1 8发送数據包c 3oc|l-=-_-|)tfoooooo 00jta晋止关40iwi-v6、在主机b的网络协议分析软件一端，点击工具栏内的“开始”按钮，对数据帧进行捕获，按“结束”按钮停止捕获。捕获到的数据帧会显示在页面中，可以选择两种视图对捕获到的数据帧进行分析，会话视图和协议视图，如图2. 1-9所示的会话视图可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果:im in 设堆址本ttt加ir头千 t«« aa: 3/mb j9 qlfwsttt詹 mvlwhtttlcxbllui-z2-2j .2 o mp7.1收 mr 4”：2 岸 9用:忖i宇” 0金和2评

11、11 0 mt 2179 iwh打平目o o 心 3 p a m ? i t? 歼i*tuc凹日跆tl.*tf 分 cmm|% 文wjud町月焜址一!咖门®八oc3* 0 2x)00. 00*11 lb. oois*. ux. 21i 1 34x» . ooimb 0015 .t ixcm 21 2 4.000 . 00-lbll o>1». .< uciim* s oooo , 0oimi%.i uc.ollhr弹 上鬥.ttmh" j ttmm*uc亠川*v从中可以看出，刚才编辑发送的10个数据帧已经全部被捕获到了。该数据帧的 源 mac

12、 地址是：00-11-11-22-22-22,目的 mac 地址是 00-15-58-2f-7e-7e（即 主机b）,数据帧总长度21字节，包括14字节的以太网帧头，3字节的llc首 部。丄c首部中，目标服务访问点和源服务访问点，以及控制字段的值均为0。步骤三：编辑llc监控帧和无编号帧，并发送和捕获1、编辑帧的步骤同步骤二，只是修改llc pdu的控制字段。2、编辑监控帧，注意llc首部的控制字段值为0x01 o3、编辑无编号帧，注意llc首部的控制字段值为0x03。在监测端捕获数据包，确定是否是监控帧和无编号帧,- v ieee 802.3/802.2期目标物理地j±：00-15-58-2f-7e-7e 町 朋理地址：00-11-11 2z2222；o长度：7j目标服务访问点00呷e竺问点:00莎血o帧外数猪;tw图2.1-10监控帧ieee 802.3/802.2s3 目标物理地i±:0045-58