以太网帧结构

这章是链路层通信基础,需要认真掌握每一个细节知识点

网络中传输数据时需要定义并遵循一些标准,以太网是根据IEEE 802.3标准来管理和控制数据帧的。了解IEEE802.3标准是充分理解以太网中链路层通信的基础。

  • 通信协议
    这里我们更多的是去关注tcp/ip协议使用最广泛,因为现在大部分企业用的都是这种模型,而ISO(国际标准化组织)的osi模型则更多只是作为一种参考、标准‘框架。
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  • osi七层模型

如下图,这就是经典的osi七层模型,上三层,作为软件开发人员主要研究的,而下四层则是由网络相关专业人员研究的。每层的作用都如图所示,通俗来说应用层我们应该理解为人机交互的界面,即我们可以看到的那一层,而表示层则是将这些数据转换为计算机可识别的编码,会话层则是维持着不同的会话,类似于你的qq与多个人聊天的会话一样。而传输层则是区分应用端口号的
网络层:提供ip寻址和路由选择,当数据到网络层时,已成为数据包了。
传输层则是将数据变成计算机可识别的进制,最后是物理层 ,将进制数据变成高低电压比特流传输出去。

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  • tcp/ip模型

相比起osi模型,相对使用更加普遍,且将很多层何为一个层。
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  • 数据封装

如下图所示不多做赘述

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  • 帧格式

这个是我们要了解的地方,如下图,其中Ethernet2是现在比较常用的数据帧格式,每个数据单元所占字节如图所示,而区分数据包方式也如下图所示,看长度
MTU>=1536的为Ethernet2,<=1500的为IEEE802.3

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  • 数据的传输

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OUI为厂商代码由厂商提供而后24字节为供应商提供,所以mac地址是全球唯一的物理地址

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注意:在mac地址的48位里面有这么特殊的一位,即在第1个字节的最后1位,若为1且后面不是F则该数据包是组播数据包,若为0则是单播数据包若为1 且后面为全F广播 。顺便补充一下组播 是广播的子集,是给开启相应功能的终端分组发送数据包

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  • 数据帧的发送和接收过程
    通俗来就是接手方收到数据包看到mac地址是自己,就一直把封装剥掉,漏出ip的内容,之后一直往上"寻"。

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总结

  • 网络设备如何确定以太网数据帧的上层协议?

      靠pdu来识别,pdu都把上层协议标志的很清楚
    
  • 终端设备接收到数据帧时,会如何处理?

      根据是组播 广播 单播来执行指定相应操作,是自己的就收,不是则丢弃该数据帧。
    

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