EthernetⅡ/ETHERNET802.3IEEE802.2.SAP/SNAP的区别1.EthernetV1:这是最原始的一种格式,是由XeroxPARC提出的3MbpsCSMA/CD以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成EthernetV1标准;2.EthernetV2(ARPA):这是最常见的一种以太网帧格式,也是今天以太网的事实标准,由DEC,Intel和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了EthernetV1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;EthernetV2出现后迅速取代EthernetV1成为以太网事实标准;EthernetV2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。常见协议类型如下:0800IP0806ARP8137NovellIPX809bAppleTalk如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500),则该帧就不是EthernetV2(ARPA)类型了,而是下面讲到的三种802.3帧类型之一;Ethernet可以支持TCP/IP,NovellIPX/SPX,AppleTalkPhaseI等协议;RFC894定义了IP报文在EthernetV2上的封装格式;Ethernet_II中所包含的字段:在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图所示。其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。——PR:同步位,用于收发双方的时钟同步,同时也指明了传输的速率(10M和100M的时钟频率不一样,所以100M网卡可以兼容10M网卡),是56位的二进制数101010101010.....——SD:分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址,同样是6个字节.----TYPE:类型字段,表明该帧的数据是什么类型的数据,不同的协议的类型字段不同。如:0800H表示数据为IP包,0806H表示数据为ARP包,814CH是SNMP包,8137H为IPX/SPX包,(小于0600H的值是用于IEEE802的,表示数据包的长度。)----DATA:数据段,该段数据不能超过1500字节。因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。(14字节为DA,SA,TYPE)----PAD:填充位。由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节,除去(DA,SA,TYPE14字节),还必须传输46字节的数据,当数据段的数据不足46字节时,后面补000000.....(当然也可以补其它值)----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解.----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.----所有数据位的传输由低位开始(但传输的位流是用曼彻斯特编码的)----以太网的冲突退避算法就不介绍了,它是由硬件自动执行的.DA+SA+TYPE+DATA+PAD最小为60字节,最大为1514字节.----以太网卡可以接收三种地址的数据,一个是广播地位,一个是多播地址(我们用不上),一个是它自已的地址.但网卡也可以设置为接收任何数据包(用于网络分析和监控).----任何两个网卡的物理地址都是不一样的,是世界上唯一的,网卡地址由专门机构分配.不同厂家使用不同地址段,同一厂家的任何两个网卡的地址也是唯一的.根据网卡的地址段(网卡地址的前三个字节),可以知道网卡的生产厂家.有些网卡的地址也可以由用户去设定,但一般不需要.Ethernet_II的主要特点是通过类型域标识了封装在帧里的数据包所采用的协议,类型域是一个有效的指针,通过它,数据链路层就可以承载多个上层(网络层)协议。但是,Ethernet_II的缺点是没有标识帧长度的字段。3.RAW802.3:(NOVELLEthernet802.3)这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式,该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础;但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2LLC(LogicalLinkControl)头,这使得Novell的RAW802.3格式跟正式的IEEE802.3标准互不兼容;可以看到在Novell的RAW802.3帧结构中并没有标志协议类型的字段,而只有Length字段(2bytes,取值为0000-05dc,即十进制的0-1500),因为RAW802.3帧只支持IPX/SPX一种协议;原始的802.3帧是早期的NovellNetWare网络的默认封装。它使用802.3的帧类型,但没有LLC域。同Ethernet_II的区别:将类型域改为长度域,其取值范围为:46-1500。解决了原先存在的问题。但是由于缺省了类型域,因此不能区分不同的上层协议。接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF,它标识此帧为Novell以太类型数据帧。4.IEEE802.3/802.2LLC:这是IEEE正式的802.3标准,它由EthernetV2发展而来。它将EthernetV2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500);并加入802.2LLC头用以标志上层协议,LLC头中包含DSAP,SSAP以及Crontrol字段;为了区别802.3数据帧中所封装的数据类型,IEEE引入了802.2SAP和SNAP的标准。它们工作在数据链路层的LLC(逻辑链路控制)子层。通过在802.3帧的数据字段中划分出被称为服务访问点(SAP)的新区域来解决识别上层协议的问题,这就是802.2SAP。LLC标准包括两个服务访问点,源服务访问点(SSAP)和目标服务访问点(DSAP)。每个SAP只有1字节长,而其中仅保留了6比特用于标识上层协议,所能标识的协议数有限。因此,又开发出另外一种解决方案,在802.2SAP的基础上又新添加了一个2字节长的类型域(同时将SAP的值置为AA),使其可以标识更多的上层协议类型,这就是802.2SNAP。802.2SAP常见SAP值:0:NullLSAP[IEEE]4:SNAPathControl[IEEE]6:DODIP[79,JBP]AA:SNAP[IEEE]FE:ISODIS8473[52,JXJ]FF:GlobalDSAP[IEEE]在Ethernet802.3SAP帧中,将原Ethernet802.3raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP,同时增加了1个字节的控制字段,构成了802.2逻辑链路控制(LLC)的首部。LLC提供了无连接(LLC类型1)和面向连接(LLC类型2)的网络服务。LLC1是应用于以太网中,而LLC2应用在IBMSNA网络环境中。5.IEEE802.3/802.2SNAP:这是IEEE为保证在802.2LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准,与802.3/802.2LLC一样802.3/802.2SNAP也带有LLC头,但是扩展了LLC属性,新添加了一个2Bytes的协议类型域(同时将SAP的值置为AA),从而使其可以标识更多的上层协议类型;另外添加了一个3Bytes的OUI字段用于代表不同的组织,RFC1042定义了IP报文在802.2网络中的封装方法和ARP协议在802.2SANP中的实现;今天的实际环境中大多数TCP/IP设备都使用EthernetV2格式的帧。这是因为第一种大规模使用的TCP/IP系统(4.2/3BSDUNIX)的出现时间介于RFC894和RFC1042之间,它为了避免不能和别的主机互操作的风险而采用了RFC894的实现;也由于大家都抱着这种想法,所以802.3标准并没有如预期那样得到普及;CISCO设备的EthernetInterface默认封装格式是ARPA(EthernetV2)不同厂商对这几种帧格式通常有不同的叫法,比如:FrameType----------------------------------Novell/----------------------------CiscoEthernetVersion2:-----------------------Ethernet_II/--------------------arpa802.3------------------------------------------Raw:Ethernet_802.3/novell_etherIEEE802.3/802.2:-------------------------Ethernet_802.2/----------------sapIEEE802.3/802.2SNAP:------------------ETHERNET_SNAP/--------------snap#######################################################一、Ethernet地址为了标识以太网上的每台主机,需要给每台主机上的网络适配器(网络接口卡)分配一个唯一的通信地址,即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC地址。IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块,各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。因为在每块网络适配器出厂时,其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。所以,有时我们也将此地址称为烧录地址(Burned-In-Address,BIA)。Ethernet地址长度为48比特,共6个字节,如图1所示。其中,前3字节为IEEE分配给厂商的厂商代码,后3字节为网络适配器编号。图1Ethernet地址二、CSMA/CD在ISO的OSI参考模型中,数据链路层的功能相对简单。它只负责将数据从一个节点可靠地传输到相邻节点。但在局域网中,多个节点共享传输介质,必须有某种机制来决定下一个时刻,哪个设备占用传输介质传送数据。因此,局域网的数据链路层要有介质访问控制的功能。为此,一般将数据链路层又划分成两个子层:●逻辑链路控制LLC(LogicLineControl)子层●介质访问控制MAC(MediaAccessControl)子层图2LLC和MAC子层如图2所示。其中,LLC子层负责向其上层提供服务;MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装,帧的寻址和识别,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。在MAC子层的诸多功能中,非常重要的一项功能是仲裁介质的使用权,即规定站点何时可以使用通信介质。实际上,局域网技术中是采用具有冲突检测的载波侦听多路访问(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection,CSMA/CD)这种介质访问方法的。在这种介质访问方法中规定:在发送数据之前,一个节点必须首先侦听网线上的载波,如果在9.6微秒的时间之内没有检测到载波(说明通信介质空闲),节点才可以发送一帧数据。如果两个节点同时检测到介质空闲并同时发送出一帧数据,则会导致数据帧的冲突,双方的数据帧均被破坏。一方面,检测到冲突的节点会发送冲突增强信号(32