硬件编址与帧类型标识

第八章

硬件编址与帧类型标识共享网络的一个优点：一个传输信号能到达所有的计算机，因为它们共享同一介质

那么，1.一对计算机怎样在局域网上通信而不让其他计算机接收和处理它们的报文？

2.发送计算机怎样使用硬件地址来标识哪台或哪些计算机应该接收某个帧？3.网络接口硬件怎样使用这种地址来过滤传入的包？

从上一章可知：一、

指定接收方与过滤数据包在局域网中，每个站点都分配了一个硬件地址又称为物理地址，或MAC地址；发送方发送的每一帧都包括两个地址：一个指明接收方（目标地址），另一个指明发送方

（源地址）；网络接口硬件（网卡）检查收到的每一个帧的地址域，并且只接收目标地址为本站点MAC地址的那些帧

。显式帧类型：以太网V2的格式MAC帧计算机通过网卡

和局域网进行通信1A-24-F6-54-1B-0E因此它有两块网卡和两个硬件地址。广播(broadcast)帧（一对全体）二进制表示的EUI-48地址：用来标识帧内容的位叫做帧类型域（frametypefield），这种帧叫做自标识帧。广播唯一需要的就是：一种让所有站点接收并处理帧副本的机制一对计算机怎样在局域网上通信而不让其他计算机接收和处理它们的报文？因此它有两块网卡和两个硬件地址。08-00-20-47-1F-E4为了通知接收方关于帧的内容，每一帧都包含附加的信息来指明内容的类型。网络接口怎样通过编程来接收一些组播帧而丢弃另一些组播帧？这需要扩展基本的编址方案。计算机通过网卡

和局域网进行通信CPU高速缓存存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡（网卡）串行通信并行通信网卡的作用

网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。网卡的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议。

二、物理地址格式怎样的数值被用来作为物理地址以及地址怎样分配？三大类编址方案：静态—静态编址方案（staticaddressingscheme）依赖硬件厂商对每一个网络接口硬件分配一个唯一的物理地址；以太网使用48位的静态编址方案，每个设备都由生产商分配一个唯一的地址。

第1最高位最先发送最低位最高位最低位最后发送机构惟一标志符扩展标志符高位在前十六进制表示的EUI-48地址：AC-DE-48-00-00-80二进制表示的EUI-48地址：第1字节第6字节字节顺序第2第3第4第5第6101011001101111001001000000000000000000010000000如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。接口卡将这个地址加到它所能识别的地址集合中，并开始接收发送到那个地址的帧。广播唯一需要的就是：一种让所有站点接收并处理帧副本的机制显式帧类型：以太网V2的格式MAC帧计算机的网卡不仅能够识别本身的物理地址还能识别这个特殊的广播地址。“发往本站的帧”包括以下三种帧：网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址.上面所述的编址方案允许发送方标识包的接收方，但是地址并不指明包所含的内容用来标识帧内容的位叫做帧类型域（frametypefield），这种帧叫做自标识帧。除了给每台计算机分配一个MAC地址，网络设计者还定义了一个特殊的地址，称为广播地址（broadcastaddress）。网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。以太网使用48位的静态编址方案，每个设备都由生产商分配一个唯一的地址。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。第八章

硬件编址与帧类型标识计算机通过网卡

和局域网进行通信否则接口卡并不使用计算机的CPU而直接丢弃帧。否则接口卡并不使用计算机的CPU而直接丢弃帧。可配置—可配置编址方案（configurableaddressingscheme）提供可由用户设置物理地址的机制，配置通常在硬件首次安装时完成

动态—动态编址方案（dynamicaddressingscheme）提供了这样一种机制，当站点第一次启动时，它能自动给站点分配一个物理地址可，一台计算机在每次重启动时可以得到不同的地址

网卡上的硬件地址路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F6路由器由于同时连接到两个网络上，因此它有两块网卡和两个硬件地址。

三、广播地址与组播地址广播有很多应用。例如，假设一台计算机需要在网络上查找一台打印机；广播唯一需要的就是：一种让所有站点接收并处理帧副本的机制扩展编址方案。除了给每台计算机分配一个MAC地址，网络设计者还定义了一个特殊的地址，称为广播地址（broadcastaddress）。计算机的网卡不仅能够识别本身的物理地址还能识别这个特殊的广播地址。如果帧的目标地址为这两个地址之一，网卡将接收该帧并把副本传给操作系统

“发往本站的帧”包括以下三种帧：一、指定接收方与过滤数据包显式帧类型：以太网V2的格式MAC帧当计算机启动时，接口卡只能识别本身的地址和广播地址。计算机通过网卡

和局域网进行通信这样，发送方与接收方必须在帧的内容方面达成一致，或者在把帧的部分数据作为类型域方面达成一致。显式帧类型：在这种方式中，网络硬件设计者详细指明类型信息是怎样包含在帧里的以及数值是怎样用来标识各种帧类型的。用来标识帧内容的位叫做帧类型域（frametypefield），这种帧叫做自标识帧。网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址.动态—动态编址方案（dynamicaddressingscheme）提供了这样一种机制，当站点第一次启动时，它能自动给站点分配一个物理地址可，一台计算机在每次重启动时可以得到不同的地址1A-24-F6-54-1B-0E共享网络的一个优点：一个传输信号能到达所有的计算机，因为它们共享同一介质计算机通过网卡

和局域网进行通信网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。除了给每台计算机分配一个MAC地址，网络设计者还定义了一个特殊的地址，称为广播地址（broadcastaddress）。能不能所有通信都采用广播方式

？浪费了其他计算机CPU的时间来处理和丢弃这些广播的帧

不行！CPU高速缓存存储器I/O总线计算机至局域网网络接口卡（网卡）串行通信并行通信当发送数据的目的结点不是所有结点，而只是其中某几个结点，这是怎么办呢？能不能采用广播方式

？可以！但不好共享局域网上的计算机怎样才能充分利用广播的优点而又不浪费其他计算机的CPU资源呢？其解决方法在于一种受限制的广播形式—组播

在最底层，组播的工作方式类似于广播。单个的帧在网络上传播，所有站点的网络接口都接收到该帧的一个副本。网络接口怎样通过编程来接收一些组播帧而丢弃另一些组播帧？这需要扩展基本的编址方案。一般的网络接口卡必须检查网络上传送的所有帧的目标地址，如果帧的目标地址匹配计算机的地址或特殊的广播地址，接口卡将帧的一个副本转交给操作系统作进一步处理。否则接口卡并不使用计算机的CPU而直接丢弃帧。扩展编址方案：保留一些地址专门用于组播，并且也对网络接口卡进行扩展，使之能识别这些附加的组播地址。当计算机启动时，接口卡只能识别本身的地址和广播地址。如果一个应用程序希望接收组播帧，它必须告诉网络接口卡使用哪个组播地址。接口卡将这个地址加到它所能识别的地址集合中，并开始接收发送到那个地址的帧。网卡检查MAC地址

网卡从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址.如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。“发往本站的帧”包括以下三种帧：单播(unicast)帧（一对一）广播(broadcast)帧（一对全体）组播(multicast)帧（一对多）四、标识包的内容上面所述的编址方案允许发送方标识包的接收方，但是地址并不指明包所含的内容

为了通知接收方关于帧的内容，每一帧都包含附加的信息来指明内容的类型。有两种方式用来标识帧的内容：显式帧类型：在这种方式中，网络硬件设计者详细指明类型信息是怎样包含在帧里的以及数值是怎样用来标识各种帧类型的。用来标识帧内容的位叫做帧类型域（frametypefield），这种帧叫做自标识帧。隐式帧类型：在这种方式中，网络硬件不在每帧中包含类型域。帧只包含数据。这样，发送方与接收方必须在帧的内容方面达成一致，或者在