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4-5 以太帧格式在线视频

下一节:4-6_二层交换的基本原理

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4-5 以太帧格式课程教案、知识点、字幕

各位好以太网位于

OSI参考模型的下两层

而IEEE802.3标准

对于应OSI参考模型的下一层半

有些教材对以太网和IEEE802.3

不加区分

但二者却有小小的差别

以太网处理的PDU是帧

以太帧和IEEE802.3帧有小小的差别

从这个图上我们看到它的差别

就是在第一个字段和第四个字段

等会儿我们会详细的来看

我们以802.3帧来看一看

整个帧的结构

IEEE802.3帧的第一个字段

是前导码和帧起始字段

前导码和帧起始字段加起来

总共是八个字节

前七个字节都是101010

这样的一个位序列

而最后一个字节

就帧起始符是10101011

也就是说最后一位

最低位1不是0是1

表明一个帧要开始了

这个前导码的作用

就是表明一个帧开始

而以太帧

它的起始字符呢不是10101011

而是10101010

这是两者之间的第一个小差别

第二个字段和第三个字段

分别是六个字节的

目的地址和源地址

这个地址指的是物理地址

也叫MAC地址

48位的地址空间大概有

七万亿个

到目前为止

还没有枯竭的这种危险

这48位的MAC地址

分成前24位和后24位

前24位又叫做OUI

它代表的是一个机构

或者一个组织

比如说3Com

它的编号叫做00-60-8c

就这24位代表的是3Com

那么后面24位呢

就是3Com自己来编号的了

这个地方打出来的是

典型的以太网地址

工作站的源地址

有个非常有趣的特性

那就是它的全球唯一性

由IEEE分配

它保证世界上没有两个工作站

具有的Mac地址是相同的

所以Mac地址通常是一个

比较安全可靠的标签

Mac地址是烧在

网卡的ROM里面的

当一台计算机起动的时候

Mac地址从ROM拷贝到RAM里面

在一个帧里面的源Mac地址

标识了发出帧的是谁

而目的Mac地址表示了

这个帧要发给谁

举个例子来看

帧里面我们的目的地址填充的是

CC:CC:CC:CC:CC:CC

而源地址填写的是

6个AA

那么就表明说

这个帧是由这个具有6个AA的

这台机器发出来的

它要发给谁呢

发给地址是6个CC的工作站

Mac地址有三种表示方法

第一种就是使用破折号

第二种是使用冒号

第三种是使用句点

不管是哪种方法

它的数值都是用16进制来表示的

IEEE要求申请到OUI的厂商

遵守两条简单的规定

第一必须使用该厂商

分配的OUI作为前三个字节

第二 OUI相同的所有Mac地址的

最后三个字节

必须唯一分配

不能够重复

这样才能保证全球的Mac地址

不会重复

IEEE帧的第四个字段叫长度字段

表明了这个帧总共有多长

802.3的这个帧

最短有一个64个字节的限制

最长不能超过1518个字节

这个长度指的是

不包括前导码

但是包括帧头、帧尾

这些信息的长度

为什么有一个

1518个字节的限制呢

是因为我们的工作站

或者中间的设备

它要收帧下来处理

需要内存把它存下来

那么在当时

上个世纪

七八十年代的时候

内存还非常的昂贵

如果这个长度非常长的话

就意味着它的内存要消耗比较多

所以那个时候规定了一个

最长长度的限制

那么又为什么要有一个

最小长度的限制呢

一会儿我们来再来讲这个问题

现在我们再回到第四个字段

长度字段

在DIX以太帧中

这个长度字段就变为了类型字段

类型字段指明了上层网络层

协议是什么样的协议

因为在以太网

它是覆盖了下两层

它要直接跟网络层打交道

所以它必须要有一个类型

指明它的上一层

DIX以太帧是事实上的使用标准

通常抓到的报文

都是以太帧

这个字段是类型字段

在IEEE802.3中

帧的第四个字段不是类型

而是长度

它指明了携带的数据的长度

它用不着类型字段

因为它不和上层网络层打交道

因为我们的802.3

它覆盖的OSI的层数

只是1.5层一层半的内容

怎么区分这个字段

到底是类型字段

还是长度字段呢

或者说怎么区分这个帧

到底是以太帧

还是802.3帧呢

我们就检查这个字段的

数值的大小

如果它小于等于1536

也就是说

16进制的600的话

则表明它是一个长度字段

对应的帧是802.3的帧

如果这个值大于1536

则表明这个字段是类型字段

它对应的帧是以太帧

比如我的机器抓到了一个帧

我把它展开

发现这个字段的值

是0X800

800就大于600

所以它代表的是类型

也就是说

它对应的那个帧

是DIX以太帧

IEEE帧的第五个字段是数据字段

数据字段里面

搭载的是LLC的数据

长度最小是46个字节

如果小于46个字节的话

那么这个数据必须要填充

保证它最小是46个字节

为什么呢

是因为加上帧头帧尾18个字节

它才能够保证整个帧的字节数

是最小64个字节

IEEE帧的第六个字段

是帧的校验字段

总共是四个字节来表示32位

以太帧的校验

采用的是我们前面学过的

CRC循环冗余校验

它校验的范围包括

除了前导码外的所有的

帧的数据

再回过头来看

刚才我们遗留了一个问题

就是帧为什么有一个最小长度

64个字节的限制呢

这实际上是CSMA/CD的要求

它要求最短帧的发送时间

必须要大于帧用时隙

就是大于那个时巢

就是我们最早学到的冲突窗口

在以太网里面规定

在10兆的局域网中

时隙就是来回最远两站的时间

是51.2微秒

那么最短帧的长度

就可以用10Mbps乘以这个时间

就等于64个字节

所以我们以太帧

最短不能少过64个字节

这是CSMA/CD的要求

帧的长度会影响以太网的

工作效率

但总体上的效率

已经比ALOHA协议的工作效率

提高了很多了

可以从这张图上看到

小结一下今天的内容

IEEE802.3以太帧

跟DIX以太帧主要的差别

是前导码和类型/长度这个字段

通过查看类型长度的值

是否大于0X600 10进制的1536

来判定它到底是类型字段

还是长度字段

物理地址

也就是Mac地址

是由48位构成的

其中前24位叫做OUI

需要向IEEE去申请

Mac地址不可更改

全球唯一

它是被烧入到一个设备的

网卡的ROM里面的

帧的最长长度是1518个字段

最短是64个字节

包括帧头帧尾

不含前导码

计算机网络课程列表：

第零章

-本课程简介

--课程简介和学习目标

--第44次中国互联网络发展状况统计报告201909

第一章概述

-1.1 为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

-1.2 互联网络发展史

--互联网络发展史

-1.3 常用的基本概念

--常用的基本概念

-1.4 参考模型（重点）

-1.5 参考模型相关的概念

--数据如何传输

-1.6 本课程的组织

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

--伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

-第一章概述--章节测试

-附录4：本章的无背景乐的视频

--1-2互联网网络发展史

--1-3 常用的基本概念

--1-4参考模型

--1-5参考模型相关的概念

--关于附录4的说明

第二章物理层

-2.1 数据通信的理论基础

--数据通信的理论基础

-2.2 有导向的传输介质

--有导向的传输介质

-2.3复用技术

-2.4调制技术

-2.5公共交换电话网络

--公共交换电话网络

-2.6物理层设备

--物理层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：光纤熔接

-附录4：海底光缆

--ABB投资建造世界领先的海底电缆敷设船

--动画演示海底光缆铺设

-第二章物理层--章节测试

-附录5：本章的无背景乐的视频

--2-1物理层概述及信号分析

--2-2引导性传输介质

--2-3复用技术

--2-4调制技术

--2-5公共交换电话网络

--关于附录5的说明

第三章：数据链路层

-3.1 数据链路层概述

--数据链路层概述

-3.2 差错处理概述

--差错处理概述

-3.3 纠1位错的海明码

--纠1位错的海明码

-3.4 检错码

-3.5基本数据链路协议1~3

--基本数据链路协议1~3

-3.6 滑动窗口协议

--滑动窗口协议

-3.7 回退n帧

-3.8 选择性重传

--选择性重传

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第三章：数据链路层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--3-1数据链路层功能和成帧

--3-2差错处理概述

--3-3纠1位错的海明码

--3-5 6个模拟的DLL协议之1-3

--3-6 滑窗协议

--3-7 回退n帧

--3-8 选择性重传

--关于附录3的说明

第四章介质访问控制子层

-4.1 MAC子层概述

--MAC子层概述

-4.2 ALOHA协议

-4.3 CSMA协议

-4.4 以太网概述

--以太网概述

-4.5 以太网帧格式

--以太帧格式

-4.6 二层交换的基本格式

--二层交换的基本原理

-4.7 生成树协议

--生成树协议

-4.8 虚拟局域网

--虚拟局域网

-4.9 二层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第四章介质访问控制子层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--4-1 MAC子层概述

--4-2 ALOHA协议

--4-3 CSMA协议

--4-4 以太网概述

--4-5 以太帧格式

--4-6_二层交换的基本原理

--4-7 生成树协议

--4-8 虚拟局域网

--4-9 二层设备

--关于附录3的说明

第五章网络层

-5.1 网络层引言

--网络层引言

-5.2 IP地址

--子网规划实例

-5.3 子网规划

-5.4 IP寻址

--你手机的IPv4地址跟地理位置绑定在一起吗？

-5.5 IP分组

-5.6 什么是IPv6？

--什么是IPv6？

-5.7 IPv6地址

-5.8 IPv6分组

-5.9 IPv6过渡技术

--IPv6过渡技术

-5.10 路由从何而来？

--你了解路由器和家用路由器及二者的区别吗？

--路由如何而来

-5.11 距离矢量路由选择协议

--距离矢量路由选择协议

-5.12 路由信息协议RIP

-5.13 RIP为什么衰落？

--RIP为什么会衰败

-5.14 链路状态路由选择LS

--链路状态路由选择LS

-5.15 单区域OSPF

--开放的最短路径优先（OSPF）

-5.16 无类域间路由 CIDR

-5.17 网络地址翻译 NAT

-5.18 互联网控制消息协议 ICMP

-5.19 地址解析协议 ARP

-5.20 拥塞控制

-5.21 流量整形

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第五章网络层--章节测试1

-第五章网络层--章节测试2

-第五章主观测试题

-附录3：本章的无背景乐的视频

--5-1_网络层引言

--5-3_子网规划

--5-6 什么是IPv6？

--5-7_IPv6地址

--5-8IPv6分组

--5-9过渡技术

--5-10_路由从何而来？

--5-11 距离矢量路由选择协议

--5-12_路由信息协议RIP

--5-13_ RIP为什么会衰落

--5-14_链路状态路由选择协议

--5-15_单区域OSPF

--5-16 无类域间路由 CIDR

--5-17_网络地址翻译 NAT

--5-18_互联网控制消息协议ICMP

--5-19_地址解析协议 ARP

--5-20_拥塞控制

--5-21流量整形

-说说你在家的用网体验

-RIP是否会卷土重来？

-说说你遭遇过的ARP病毒

第六章传输层

-6.1 传输层概述

--传输层概述

-6.2 用户数据报协议 UDP

--用户数据报协议 UDP

-6.3 通信模型

-6.4 TCP数据段

-6.5 TCP三次握手建立连接

--TCP三次握手建立连接

-6.6 TCP连接释放

--TCP连接释放

-6.7 TCP传输策略

--TCP传输策略

-6.8 TCP拥塞控制

--TCP拥塞控制

-6.9 TCP定时器等

--TCP定时器等

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第六章传输层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--6-1传输层概念

--6-3通信模型

--6-4TCP数据段

--6-5 TCP三次握手建立连接

--6-6 TCP连接释放

--6-7 TCP传输策略

--6-8 TCP拥塞控制

--6-9 TCP定时器等

套接字编程

-linux

--1_Socket_UDP_简介（linux）

--1_Socket_TCP_简介（linux）

--2_Socket_UDP_代码讲解（linux）

--2_Socket_TCP_代码讲解（linux）

--3_Socket_UDP_调试（linux）

--3_Socket_TCP_调试（linux）

-windows

--UDP_1_SOCKET简介

--UDP_2_代码讲解

--UDP_3_代码调试

--TCP_1_Socket简介

--TCP_2_代码讲解

--TCP_3_代码调试

第七章应用层

-7.1 应用层概述

--应用层概述

--说说你用得最多的应用是哪个？

--畅想你想研发的一个应用

-7.2 域名系统 DNS 概述

--域名系统 DNS 概述

-7.3 DNS之域名解析

-7.4 电子邮件 e-mail

--电子邮件 e-mail

-7.5 万维网 WWW

--万维网 WWW

--如果没有Web，互联网会怎样？

-7.6 其它应用

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第七章应用层--章节测试

-附录3: 本章无背景音乐的视频

--7-1_应用层概述

--7-2_域名系统 DNS 概述

--7-3_DNS之域名解析

--7-4_电子邮件

--7-5_万维网 WWW

--7-6_其它应用

4-5 以太帧格式笔记与讨论

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