以太网协议层.docx

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以太网协议层

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以太网协议层

　　篇一：

以太网协议报文格式

　　tcp/ip协议族

　　ip/tcp

　　te　　

lnet和Rlogin、Ftp以及smtpip/udp

　　dns、tFtp、bootp、snmp

　　icmp是ip协议的附属协议、igmp是internet组管理协议

　　aRp（地址解析协议）和RaRp（逆地址解析协议）是某些网络接口（如以太网和令牌环网）使用的特殊协议，用来转换ip层和网络接口层使用的地址。

　　1、

　　以太帧类型

　　以太帧有很多种类型。

不同类型的帧具有不同的格式和mtu值。

但在同种物理媒体上都可同时存在。

　　标签协议识别符（tagprotocalidentifier,tpid）:

一组16位元的域其数值被设定在0x8100以用来辨别某个ieee802.1q的帧为已被标签的，而这个域所被标定位置与乙太形式/

　　长度在未标签帧的域相同，这是为了用来区别未标签的帧。

优先权代码点（prioritycodepoint,pcp）:

以一组3位元的域当作优先权的参考，从0（最低）到7（最高），用来对资料流（音讯、影像、档案等等）作传输的优先级。

　　标准格式指示（canonicalFormatindicator,cFi）:

1位元的域。

若是这个域的值

　　为1，则mac地指则为非标准格式；若为0，则为标准格式；在乙太交换器中他通常默认为0。

在乙太和令牌环中，cFi用来做为两者的相容。

若帧在乙太端中接收资料则cFi的值须设为1，且这个端口不能与未标签的其他端口桥接。

虚拟局域网识别符（Vlanidentifier,Vid）:

12位元的域，用来具体指出帧是属于

　　哪个特定Vlan。

值为0时，表示帧不属于任何一个Vlan；此时，802.1q标签代表优先权。

16位元的值0x000和0xFFF为保留值，其他的值都可用来做为共4094个Vlan的识别符。

在桥接器上，Vlan1在管理上做为保留值。

这个12位元的域可分为两个6位元的域以延伸目的（destination）与源（source）之48位元地址，18位元的（triple-tagging）可和原本的48位元相加成为66位元的地址。

　　0、以太网的封装格式（RFc894）

　　ieee802.2/802.3（RFc1042）

　　一个0x0800的以太类型说明这个帧包含的是ipv4数据报。

同样的，一个0x0806的以太类型说明这个帧是一个aRp帧，0x8100说明这是一个ieee802.1q帧，而0x86dd说明这是一个ipv6帧，而0x8864有pppoe封装（其他以太网类型见附2）

　　1、以太网pause帧

　　ieee802.3x是全双工以太网数据链路层的流控方法。

当客户终端向服务器发出请求后,自身系统或网络产生拥塞时,它会向服务器发出pause帧,以延缓服务器向客户终端的数据传输。

　　有关交换机的流量控制机制：

定义：

流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现的。

流量控制可以有效的防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高效而稳定的运行。

两种控制流量的方式：

　　1，在半双工方式下，即半双工背压控制，是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。

　　2，在全双工方式下，流量控制一般遵循ieee802.3x标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧令其暂停发送。

　　采用流量控制，使传送和接受节点间数据流量得到控制，可以防止数据包丢失。

　　pause帧格式：

　　mac控制帧通过其唯一的类型域标识符（0x8808）识别。

pause格式：

　　目的地址：

组播地址（01-80-c2-00-00-01）源地址：

类型：

8808

　　mac控制操作码:

2个字节0x0001（pause帧仅是mac控制帧的一种，对于pause帧，其在mac控制帧中的操作码为00-01;）

　　mac控制操作参数域：

2个字节代表要求对方停止的时间。

（mac控制参数域，包含用于mac控制相关的参数。

保留域。

　　对于pause帧，此处应填入要求对端设备暂停发送的时间长度，由两个字节（16位）来表示该长度，每单位长度为物理层芯片发送512

　　位数据的时间。

　　所以发送一次pause帧，要求对端设备暂停发送的时间长度为：

0-65535×

　　（512/以太网传输速率）。

）

　　2、以太网Vlan帧格式

　　一、ieee802.1q标签帧格式

　　7b

　　1b

　　6b6b

　　4b

　　2b

　　42-1496b

　　4b

　　Vlantag

　　：

4字节，包含2个字节的标签协议标识（tpid）和2个字节的标签控制信息（tci），tci字段具体又分为：

priorty、cFi、Vlanid，具体格式如下所示：

　　2b

　　1b

　　12b

　　3b

　　tpid（标签协议标识）：

2字节，用于标识帧的类型，其值为0x8100时表示802.1q/802.1p

　　的帧。

设备可以根据这个字段判断对它接收与否。

　　tci（标签控制信息字段）：

2字节，包括用户优先级（userpriority）、规范格式指示器

　　（canonicalFormatindicator）和Vlanid。

　　userpriority：

3个bti，表示帧的优先级，取值范围0~7，值越大优先级越高，用

　　于802.1p。

　　cFi，1bit，值为0代表mac地址是以太帧的mac，值为1代表mac地址是Fddi、

　　令牌环网的帧。

　　Vid（Vlanid）：

12bit，表示Vlan的值。

12bit共可以表示4096个Vlan，实际上，

　　由于Vid0和4095被802.1q协议保留，所以Vlan的最大个数是4094（1-4094）个（据说Vid＝0用于识别帧优先级。

4095（FFF）作为预留值）

　　篇二：

以太网数据链路层协议分析

　　v\:

*{behavior:

url（#default#Vml）;}o\:

*{behavior:

url（#default#Vml）;}w\:

*{behavior:

url（#default#Vml）;}.shape{behavior:

url（#default#Vml）;}st1\:

*{behavior:

url（#ieooui）}

　　相信很多新人在学习协议的时候会遇到很多问题，有些地方可能会总是想不明白（因为我自己也是新人^_^），所以，跟据我自己学习的经历和我在学习中所遇到的问题，我总结了一下列出来。

如果能对大家有所帮助，将是我莫大的荣耀！

　　关于局域网的起源和发展，这里就不多说，因为很多书上和网上都有详细的说明，我们将直接进入对局域网协议的学习中。

　　局域网的几种协议，主要包括以太网第二版、ieee802系列、令牌环网和snap等（之所以加个“等”字，是因为我只知道这几种，如果还有其他的，欢迎朋友们给我补充）。

而最为常见的，也就是以太网第二版和ieee802系列，我们也主要去了解这两种（ieee802包括好多种，我们也不一一介绍，只对其中常见做研究）。

　　一，以太网（V2）

　　以太网第二版是早期的版本，是由dec、intel和xerox联合首创，简称dix。

帧格式如下图：

　　：

采用1和0的交替模式，在每个数据包起始处提供5mhz的时钟信号，以充许接收设备锁定进入的位流。

　　：

数据传输的目标mac地址。

　　：

数据传输的源mac地址。

　　型：

标识了帧中所含信息的上层协议。

　　：

这一帧所带有的数据信息。

（以太网帧的大小是可变的。

每个帧包括一个14字节的报头和一个4字节的帧校验序列域。

这两个域增加了18字节的帧长度。

帧的数据部分可以包括从46

　　字节到1500字节长的信息（如果传输小于46字节的数据，则网络将对数据部分填充填充位直到长度为46字节）。

因此，以太网帧的最小长度为18+46，或64个字节，最大长度为18+1500，或1518个字节。

）

　　帧校验序列（Fcs，Framechecksequence）域确保接收到的数据与发送时的数据一样。

当源节点发送数据时，它执行一种称为循环冗余校验（cRc，cyclicalRedundancycheck）的算法。

cRc利用帧中前面所有域的值生成一个惟一的4字节长的数，即Fcs。

当目标节点接收数据帧时，它通过cRc破解Fcs并确定帧的域与它们原有的形式一致。

如果这种比较失败，则接收节点认为帧已经在发送过程中被破坏并要求源节点重发该数据。

　　系列。

　　ieee802系列包含比较多的内容，但比较常见的是802.2和802.3。

下面我们就比这两种帧。

　　1，ieee802.3

　　为什么我要先把802.3列出来？

因为我个人觉得802.3应该是在802。

2之前出来，只它存在问题，所以才出现了802。

2以解决它的问题，大家是不是觉得有点糊，没关系，请继续看下去。

下面是这个帧的帧格式：

　　大家有没有发现在这个帧格式跟以太网第二版本的格式非常像？

没错，它们这间改动的比较少，因为802。

3是在以太网V2的基础上开发的，为了适应100m的网络，所以才把8位的前导步信息分成了7字节，并加入了一个sFd的域（为什么说这样分开一下可以支持100m？

我目前还没搞懂。

^8^那位高手有这方面的资料贡献一下啊）。

那前导和sFd到底起什么作用？

我的理解是，前导与soFd相当于跑步竞赛开始时的那句“预备！

跑！

”，前导就是“预备！

”，sFd就是“跑！

”，所以前导让接收设备进入状态，soFd让接收设备开始接收。

而这里所谓比特流硬件时钟同步，是指让设备按当前比特流信号频率同步，以得到精确的接收数据的位置，避免接收出错，与pc里所谓时钟概念是一样的。

　　再有就是类型字段变成了长度字段，这是因为当初这个协议是由novell开发的，所以它默认就是在就是局域网就是novell网，服务器是netware服务器，跑的是ipx的协议，因此去掉了类型换成了长度。

后来ieee再据此制定802。

3的协议，结果问题也就出来了。

如果我上层用的是ip协议呢？

那怎么办？

别急，有问题就会有方法，ieee802。

2也就由此出现了。

　　2，ieee802。

2

　　请看帧格式：

　　可以看到，种帧的最大区别就在于多了一个llc的域，即逻辑链路控制（llc，logicallinkcontrol）。

该信息用来区别一个网络中的多个客户机。

如果llc和数据信息的总长度不足46字节，数据域还将包括填充位。

长度域并不关心填充位，它仅仅报告逻辑链接控制层信息（llc）加上数据信息的长度。

逻辑链接控制层（llc）信息由三个域组成：

目标服务访问点（dsap，destinationserviceaccesspoint），源服务访问点（ssap，sourceserviceaccesspoint）和一个控制域。

每个域都是1个字节长，llc域总长度为3字节。

一个服务访问点（sap，serviceaccesspoint）标识了使用llc协议的一个节点或内部进程，网络中源节点和目标节点之间的每个进程都有一个惟一sap。

控制域标识了必须被建立llc连接的类型：

无应答方式（无连接）和完全应答方式（面向连接）。

　　我们在工作中最常见的也就是这三种帧了，下面加入一张网上找到的图片，以加深大家的理解，并做一个小小的总结：

　　三、用sniffer捕帧。

　　ok,局域网的基本协议已经讲完，现在该动动手了。

　　下面是我用sniffer捕的几个帧。

　　aRp帧：

　　dns的包：

　　http的包：

　　通过上面所捕获的帧，相信大家对网络的分层应该会有一个比较深的理解。

我所展开的是数据链路层的包头。

　　照上面的帧格式，我们可以看到，有目的地址，有源地址，有类型，从ip开始就属于段了。

姨，不对呀，怎么没有前导和sFd？

当然，这是用来同步的，对协议分析没有意括Fcs，所以去掉了（*8*不是我想的，sniffer捕完后就去掉了的别打我）。

　　是，不对啊？

没错，眼尖的朋友发现了，哈，都是以太网第二版的帧，看上面字段

　　type=0800（ip）”.这是怎么回事？

不是说现在都是802。

3的，至少也是802。

2的嘛？

怎么太网V2？

那么打包成何种帧是由哪个决定的？

　　其实这个问题我当时也糊了，而且很多人也都不是特别的清楚，后来跟我们老师沟通后这么认为：

打包成何种帧一般是由操作系统决定的，在微软的os里边，其默认都会打包成以太网第二版的（可以改），这并不是说网络环境变成10m了，因为现在这个以太网第二版应该也是支持100m的，而在netware环境里面，通常都默认是802。

2或802。

3，具体2还是3，就要看netware版本了，一般来讲，运行低于netware3.12版本的网络的缺省帧类型是802。

3。

　　篇三：

网络七层模型各层的协议

　　网络七层模型各层的协议

　　在互联网中实际使用的是tcp/ip参考模型。

实际存在的协议主要包括在：

物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

各协议也分别对应这5个层次而已。

　　要找出7个层次所对应的各协议，恐怕会话层和表示层的协议难找到啊。

。

　　应用层

　　·dhcp（动态主机分配协议）

　　·dns（域名解析）

　　·Ftp（Filetransferprotocol）文件传输协议

　　·gopher（英文原义：

theinternetgopherprotocol中文释义：

（RFc-1436）网际gopher协议）

　　·http（hypertexttransferprotocol）超文本传输协议

　　·imap4（internetmessageaccessprotocol4）即internet信息访问协议的第4版本·iRc（internetRelaychat）网络聊天协议

　　·nntp（networknewstransportprotocol）RFc-977）网络新闻传输协议

　　·xmpp可扩展消息处理现场协议

　　·pop3（postofficeprotocol3）即邮局协议的第3个版本

　　·sip信令控制协议

　　·smtp（simplemailtransferprotocol）即简单邮件传输协议

　　·snmp（simplenetworkmanagementprotocol,简单网络管理协议）

　　·ssh（secureshell）安全外壳协议

　　·telnet远程登录协议

　　·Rpc（Remoteprocedurecallprotocol）（RFc-1831）远程过程调用协议

　　·Rtcp（Rtpcontrolprotocol）Rtp控制协议

　　·Rtsp（Realtimestreamingprotocol）实时流传输协议

　　·tls（transportlayersecurityprotocol）安全传输层协议

　　·sdp（sessiondescriptionprotocol）会话描述协议

　　·soap（simpleobjectaccessprotocol）简单对象访问协议

　　·gtp通用数据传输平台

　　·stun（simpletraversalofudpovernats，nat的udp简单穿越）是一种网络协议·ntp（networktimeprotocol）网络校时协议

　　传输层

　　·tcp（transmissioncontrolprotocol）传输控制协议

　　·udp（userdatagramprotocol）用户数据报协议

　　·dccp（datagramcongestioncontrolprotocol）数据报拥塞控制协议

　　·sctp（stReamcontRoltRansmissionpRotocol）流控制传输协议

　　·Rtp（Real-timetransportprotocol或简写Rtp）实时传送协议

　　·RsVp（ResourceReserVationprotocol）资源预留协议

　　·pptp（pointtopointtunnelingprotocol）点对点隧道协议

　　网络层

　　ip（ipv4·ipv6）internetprotocol（网络之间互连的协议）

　　aRp:

addressResolutionprotocol即地址解析协议，实现通过ip地址得知其物理地址。

　　RaRp:

ReverseaddressResolutionprotocol反向地址转换协议允许局域网的物理机器从网关

　　服务器的aRp表或者缓存上请求其ip地址。

　　icmp:

（internetcontrolmessageprotocol）internet控制报文协议。

它是tcp/ip协议族的一个子协议，用于在ip主机、路由器之间传递控制消息。

　　icmpv6:

　　igmp:

internet组管理协议（igmp）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于ip主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。

　　Rip:

路由信息协议（Rip）是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。

ospF:

（openshortestpathFirst开放式最短路径优先）.

　　bgp:

（bordergatewayprotocol）边界网关协议，用来连接internet上独立系统的路由选择协议

　　is-is:

（intermediatesystemtointermediatesystemRoutingprotocol）中间系统到中间系统的路由选择协议.

　　ipsec:

“internet协议安全性”是一种开放标准的框架结构，通过使用加密的安全服务以确保在internet协议（ip）网络上进行保密而安全的通讯。

　　数据链路层

　　802.11·802.16·wi-Fi·wimax·atm·dtm·令牌环·以太网·Fddi·帧中继·gpRs·eVdo·hspa·hdlc·ppp·l2tp·isdn

　　物理层

　　以太网物理层·调制解调器·plc·sonet/sdh·g.709·光导纤维·同轴电缆·双绞线