《以太网数据帧结构》教学课件

以太网数据帧结构教师：目录局域网技术1数据链路层结构2以太网的概念与结构3数据帧的转发过程4局域网简介局域网(LocalAreaNetwork,简称LAN)，即计算机局部区域网，它是在一个局部的地理范围内(通常网络连接的范围以几千米为限)，将各种计算机、外围设备、数据库等互相连接起来组成的计算机通信网。局域网技术与五层参考模型

五层参考模型的下面三层局域网层次物理层数据链路层网络层同轴电缆、双绞线、光纤、电磁波IP、IPX802.3、802.11802.2LLC/SNAPLLC子层MAC子层数据链路层数据链路层功能：负责建立和管理节点间的链路；通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。比特（Bit）帧（Frame）包(Packet）物理层物理层数据链路层数据链路层网络层网络层主机A主机B传输介质数据链路层协议LLC和MAC逻辑链路控制子层LLC定义：LLC是LogicLinkControl的缩写，是数据链路层的上层部分。功能：LLC可为网络用户提供两种服务：无确认无连接服务和面向连接的服务。无确认无连接服务：它提供无需建立数据链路级连接而网络层实体能交换链路服务数据单元的手段。数据传送方式可以是点到点、点到多点式，也可以是广播式。这是一种数据报服务。面向连接的服务：在这种服务方式下，必须先建立链路连接，才能进行帧的传送。它提供了建立、维持、复位和终止数据链路层连接的手段。还提供了数据链路层的定序、流控和错误恢复，这是一种虚电路服务。LLC和MAC介质访问控制子层MAC定义：MAC是MediumAccessControl的缩写，是数据链路层的下层部分。功能：控制和协调所有站点对共享介质的访问，以避免或减少冲突。类型：争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式；确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌)方式。CSMA/CD工作原理①侦听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听，直到信道空闲为止。②若没有侦听到任何信号，就传输数据。③传输的时候继续侦听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤①。④若未发现冲突则发送成功，计算机会返回到侦听信道状态。以太网概述什么是以太网以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环、FDDI和ARCNET。历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后，目前千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。以太网中的A、B主机通信，如何标识主机A和主机B呢？以太网有哪些不同的类型呢？主机A主机B以太网发展简史万兆以太网出现70年代80年代90年代以太网产生10M以太网发展成熟共享式转向LAN交换机100M快速以太网92年96年千兆以太网迅速发展2002年以太网封装格式以太网数据帧封装格式以太网技术所使用的帧称为以太网帧，或简称以太帧。主要有Ethernet

II和IEEE802.3两种标准帧格式。Ethernet_IIIEEE802.3D.MACDataS.MACTypeFCSD.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPLength/Type>=1536(0x0600) Ethernet_IILength/Type<=1500(0x05DC)IEEE802.3主机A主机B数据帧传输数据链路层基于MAC地址进行帧的传输。D.MACMAC：00-02-03-04-05-06MAC：00-03-04-05-06-07MAC：00-03-04-05-06-07主机A主机B以太网的MAC地址MAC地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位代表该供应商代码，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由厂商自己分配。数据帧的发送和接收当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。MACBDataMACA0x0800FCSIPData主机A主机BDataFCSETH_II交换机工作原理-帧转发交换机对帧的转发行为共3种：泛洪转发丢弃丢弃（Discarding）泛洪（Flooding）转发（Forwarding）交换机-初始状态初始状态下，交换机MAC地址表为空。SWAIP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC主机A主机C主机BG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC地址表MAC接口交换机-学习MAC交换机将收到的数据帧的源MAC地址和对应接口记录到MAC地址表中。00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPDec.MacSrc.MacSWAIP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CCG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1主机A主机C主机BMAC地址表交换机-转发数据帧MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1当数据帧的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址为广播地址时，交换机会泛洪该帧。00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPSWA主机A主机C主机BG0/0/1G0/0/2G0/0/3Dec.MacSrc.MacMAC地址表IP:10.1.1.1/24MAC:00-01-02-03-04-AAIP:10.1.1.2/24MAC:00-01-02-03-04-BBIP:10.1.1.3/24MAC:00-01-02-03-04-CC交换机-目标主机回复交换机根据MAC地址表将目标主机的回复信息单播转发给源主机。MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/100-01-02-03-04-CCG0/0/300-01-02-03-04-AA00-01-02-03-04-CCARPSWAIP:10.1.1.1/24MAC:00