《以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)》教學(xué)課件

以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)教師：目錄局域網(wǎng)技術(shù)1數(shù)據(jù)鏈路層結(jié)構(gòu)2以太網(wǎng)的概念與結(jié)構(gòu)3數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程4局域網(wǎng)簡(jiǎn)介局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,簡(jiǎn)稱LAN)，即計(jì)算機(jī)局部區(qū)域網(wǎng)，它是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)(通常網(wǎng)絡(luò)連接的范圍以幾千米為限)，將各種計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等互相連接起來(lái)組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。局域網(wǎng)技術(shù)與五層參考模型

五層參考模型的下面三層局域網(wǎng)層次物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層同軸電纜、雙絞線、光纖、電磁波IP、IPX802.3、802.11802.2LLC/SNAPLLC子層MAC子層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層功能：負(fù)責(zé)建立和管理節(jié)點(diǎn)間的鏈路；通過(guò)各種控制協(xié)議，將有差錯(cuò)的物理信道變?yōu)闊o(wú)差錯(cuò)的、能可靠傳輸數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)鏈路。比特（Bit）幀（Frame）包(Packet）物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)A主機(jī)B傳輸介質(zhì)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議LLC和MAC邏輯鏈路控制子層LLC定義：LLC是LogicLinkControl的縮寫，是數(shù)據(jù)鏈路層的上層部分。功能：LLC可為網(wǎng)絡(luò)用戶提供兩種服務(wù)：無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)和面向連接的服務(wù)。無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)：它提供無(wú)需建立數(shù)據(jù)鏈路級(jí)連接而網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體能交換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元的手段。數(shù)據(jù)傳送方式可以是點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)式，也可以是廣播式。這是一種數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。面向連接的服務(wù)：在這種服務(wù)方式下，必須先建立鏈路連接，才能進(jìn)行幀的傳送。它提供了建立、維持、復(fù)位和終止數(shù)據(jù)鏈路層連接的手段。還提供了數(shù)據(jù)鏈路層的定序、流控和錯(cuò)誤恢復(fù)，這是一種虛電路服務(wù)。LLC和MAC介質(zhì)訪問(wèn)控制子層MAC定義：MAC是MediumAccessControl的縮寫，是數(shù)據(jù)鏈路層的下層部分。功能：控制和協(xié)調(diào)所有站點(diǎn)對(duì)共享介質(zhì)的訪問(wèn)，以避免或減少?zèng)_突。類型：爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問(wèn)控制，又稱隨機(jī)型的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議，如CSMA/CD方式；確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制，又稱有序的訪問(wèn)控制協(xié)議，如Token(令牌)方式。CSMA/CD工作原理①偵聽(tīng)信道上是否有信號(hào)在傳輸。如果有的話，表明信道處于忙狀態(tài)，就繼續(xù)幀聽(tīng)，直到信道空閑為止。②若沒(méi)有偵聽(tīng)到任何信號(hào)，就傳輸數(shù)據(jù)。③傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)偵聽(tīng)，如發(fā)現(xiàn)沖突則執(zhí)行退避算法，隨機(jī)等待一段時(shí)間后，重新執(zhí)行步驟①。④若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功，計(jì)算機(jī)會(huì)返回到偵聽(tīng)信道狀態(tài)。以太網(wǎng)概述什么是以太網(wǎng)以太網(wǎng)是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)技術(shù)。它很大程度上取代了其他局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，如令牌環(huán)、FDDI和ARCNET。歷經(jīng)100M以太網(wǎng)在上世紀(jì)末的飛速發(fā)展后，目前千兆以太網(wǎng)甚至10G以太網(wǎng)正在國(guó)際組織和領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)的推動(dòng)下不斷拓展應(yīng)用范圍。以太網(wǎng)中的A、B主機(jī)通信，如何標(biāo)識(shí)主機(jī)A和主機(jī)B呢？以太網(wǎng)有哪些不同的類型呢？主機(jī)A主機(jī)B以太網(wǎng)發(fā)展簡(jiǎn)史萬(wàn)兆以太網(wǎng)出現(xiàn)70年代80年代90年代以太網(wǎng)產(chǎn)生10M以太網(wǎng)發(fā)展成熟共享式轉(zhuǎn)向LAN交換機(jī)100M快速以太網(wǎng)92年96年千兆以太網(wǎng)迅速發(fā)展2002年以太網(wǎng)封裝格式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀封裝格式以太網(wǎng)技術(shù)所使用的幀稱為以太網(wǎng)幀，或簡(jiǎn)稱以太幀。主要有Ethernet

II和IEEE802.3兩種標(biāo)準(zhǔn)幀格式。Ethernet_IIIEEE802.3D.MACDataS.MACTypeFCSD.MACDataS.MACLengthFCSLLCSNAPLength/Type>=1536(0x0600) Ethernet_IILength/Type<=1500(0x05DC)IEEE802.3主機(jī)A主機(jī)B數(shù)據(jù)幀傳輸數(shù)據(jù)鏈路層基于MAC地址進(jìn)行幀的傳輸。D.MACMAC：00-02-03-04-05-06MAC：00-03-04-05-06-07MAC：00-03-04-05-06-07主機(jī)A主機(jī)B以太網(wǎng)的MAC地址MAC地址由兩部分組成，分別是供應(yīng)商代碼和序列號(hào)。其中前24位代表該供應(yīng)商代碼，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列號(hào)由廠商自己分配。數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收當(dāng)主機(jī)接收到的數(shù)據(jù)幀所包含的目的MAC地址是自己時(shí)，會(huì)把以太網(wǎng)封裝剝掉后送往上層協(xié)議。MACBDataMACA0x0800FCSIPData主機(jī)A主機(jī)BDataFCSETH_II交換機(jī)工作原理-幀轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)對(duì)幀的轉(zhuǎn)發(fā)行為共3種：泛洪轉(zhuǎn)發(fā)丟棄丟棄（Discarding）泛洪（Flooding）轉(zhuǎn)發(fā)（Forwarding）交換機(jī)-初始狀態(tài)初始狀態(tài)下，交換機(jī)MAC地址表為空。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主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BG0/0/1G0/0/2G0/0/3MAC地址表MAC接口交換機(jī)-學(xué)習(xí)MAC交換機(jī)將收到的數(shù)據(jù)幀的源MAC地址和對(duì)應(yīng)接口記錄到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主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)BMAC地址表交換機(jī)-轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀MAC接口00-01-02-03-04-AAG0/0/1當(dāng)數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址不在MAC表中，或者目的MAC地址為廣播地址時(shí)，交換機(jī)會(huì)泛洪該幀。00-01-02-03-04-AAFF-FF-FF-FF-FF-FFARPSWA主機(jī)A主機(jī)C主機(jī)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交換機(jī)-目標(biāo)主機(jī)回復(fù)交換機(jī)根據(jù)MAC地址表將目標(biāo)主機(jī)的回復(fù)信息單播轉(zhuǎn)發(fā)給源主機(jī)。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