計算機網路筆記12 乙太網的MAC層

2021-10-06 18:03:57 字數 3470 閱讀 4453

• 在區域網中,硬體位址又稱為實體地址,或mac 位址。

• 802 標準所說的「位址」嚴格地講應當是每乙個站的「名字」或識別符號——網絡卡位址。

(如果連線在區域網上的主機或路由器安裝有多個介面卡,那麼這樣的主機或路由器就有多個「位址」。更準確些說,這種 48 位「位址」應當是某個介面的識別符號。)

網絡卡位址的格式:

(最常用的是48 位的 mac 位址)

• ieee 802 標準規定 mac 位址欄位可採用6 位元組 ( 48位)或 2 位元組 ( 16 位) 這兩種中的一種。

• ieee 的註冊管理機構 ra (registration authority) 負責向廠家分配位址字段 6 個位元組中的前三個位元組 (即高位 24 位),稱為組織唯一識別符號

• 位址字段 6 個位元組中的後三個位元組 (即低位 24 位) 由廠家自行指派,稱為擴充套件唯一識別符號,必須保證生產出的介面卡沒有重複位址

• 乙個位址塊可以生成 224 個不同的位址。這種48 位位址稱為 mac-48,它的通用名稱是eui-48。

• 生產介面卡時,6 位元組的 mac 位址已被固化在介面卡的 rom,因此,mac 位址也叫做硬體位址 (hardware address)或實體地址。

• 「mac位址」實際上就是介面卡位址或介面卡識別符號 eui-48。

• ieee 規定位址欄位的第一位元組的最低位為i/g 位。i/g 表示 individual / group。

• 當 i/g位 = 0 時,位址字段表示乙個單站位址。

• 當 i/g位 = 1 時,表示組位址,用來進行多播(或組播)。此時,ieee 只分配位址欄位前三個位元組中的 23 位。

• 當 i/g 位分別為 0 和 1 時,乙個位址塊可分別生成 223 個單個站位址和 223 個組位址。

• 所有 48 位都為 1 時,為廣播位址。只能作為目的位址使用。

• ieee 把位址字段第一位元組的最低第 2 位規定為 g/l 位,表示 global / local。

•當 g/l位 = 0時,是全球管理(保證在全球沒有相同的位址),廠商向ieee購買的 oui都屬於全球管理。

•當 g/l位 = 1 時,是本地管理,這時使用者可任意分配網路上的位址。

• 介面卡從網路上每收到乙個 mac 幀就首先用硬體檢查 mac 幀中的 mac 位址。

– 如果是發往本站的幀則收下,然後再進行其他的處理。可以節省cpu資源。

– 否則就將此幀丟棄,不再進行其他的處理。

• 「發往本站的幀」包括以下三種幀:

單播(unicast) 幀(一對一)

廣播(broadcast) 幀(一對全體)

多播(multicast) 幀(一對多)

• 所有的介面卡都至少能夠識別前兩種幀,即能夠識別單播位址和廣播位址

• 有的介面卡可用程式設計方法識別多播位址。

只有目的位址才能使用廣播位址和多播位址

• 以混雜方式(promiscuous mode) 工作的乙太網介面卡只要「聽到」有幀在乙太網上傳輸就都接收下來。

• 常用的乙太網 mac 幀格式有兩種標準 :

– dix ethernet v2 標準

– ieee 的 802.3 標準

• 最常用的 mac 幀是乙太網 v2 的格式。

型別字段用來標誌上一層使用的是什麼協議,以便把收到的 mac 幀的資料上交給上一層的這個協議。比如0x8000時,表示上層為ip資料報。

為什麼設定46~1500位元組?

當資料字段的長度小於 46 位元組時,應在資料字段的後面加入整數位元組的填充字段,以保證乙太網的 mac 幀長不小於 64 位元組。

當傳輸**的誤位元速率為 1×10-8 時,

mac 子層可使未檢測到的差錯小於 1×10-14。

在幀的前面插入(硬體生成)的 8 位元組中,第乙個欄位共 7 個位元組,是前同步碼,用來迅速實現 mac 幀的位元同步。第二個字段 1 個位元組是幀開始定界符,表示後面的資訊就是 mac 幀。

為了達到位元同步,在傳輸**上實際傳送的要比mac 幀還多 8 個位元組。

• 幀的長度不是整數個位元組;

• 用收到的幀檢驗序列 fcs 查出有差錯;

• 資料字段的長度不在 46 ~ 1500 位元組之間。

• 有效的 mac 幀長度為 64 ~ 1518 位元組之間。(18是幀頭和幀尾的長度)

對於檢查出的無效 mac 幀就簡單地丟棄。乙太網不負責重傳丟棄的幀。

與乙太網v2 mac 幀格式相似,區別在於:

• (1) ieee 802.3 規定的 mac 幀的第三個欄位是「長度 /型別」。

– 當這個字段值大於 0x0600 時(相當於十進位制的1536),就表示「型別」。這樣的幀和乙太網 v2mac 幀完全一樣。

– 當這個字段值小於 0x0600 時才表示「長度」。

• (2) 當「長度/型別」字段值小於 0x0600 時,資料字段必須裝入上面的邏輯鏈路控制 llc 子層的 llc 幀。

現在市場上流行的都是乙太網v2 的 mac 幀,但大家也常常把它稱為 ieee 802.3 標準的 mac 幀。

幀間最小間隔為 9.6 μs,相當於 96 bit 的傳送時間。

• 乙個站在檢測到匯流排開始空閒後,還要等待9.6 μs 才能再次傳送資料。

• 這樣做是為了使剛剛收到資料幀的站的接收快取來得及清理,做好接收下一幀的準備。

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