【网络基础】以太网帧结构

目录

1. 网络通信协议
2. OSI七层模型
3. TCP/IP四层模型
   3.1 模型
   3.2 数据封装
4. 帧格式
5. MAC地址
6. 单播、组播和广播
7. 数据帧的发送和接收

1. 网络通信协议

网络中传输数据时需要定义并遵循一些标准，不同的协议栈用于定义和管理不同网络的数据转发规则

2. OSI七层模型

1. 物理层：
   传输单位：比特流。设备：HUB，中继器
2. 数据链路层：
   传输单位：数据帧。设备：二层交换机，网桥
3. 网络层：
   传输单位：报文。设备：路由器，三次交换机
   后四层通过软件实现
4. 传输层：
   传输单位：数据段（传输层数据单元）。
5. 会话层：
   传输单位：会话层数据单元
6. 表示层：
   传输单位：表示层数据单元
7. 应用层：
   传 输单位：应用层数据单元

从上往下是一个封装的过程，从下往上是一个解封装的过程

3. TCP/IP四层模型

3.1 模型

与osi七层模型对应：

3.2 数据封装

1. 应用层给操作系统提供一个接口，数据进入应用
2. 在传输层封装一个传输层头部转换为数据段
3. 在网络层封装一个网络层头部转换为报文
4. 在数据链路层封装帧头帧尾转换为数据帧
5. 在物理层转换为比特流进行传输

4. 帧格式

• Ethernet_||：以太二帧格式，一般数据传输都使用以太二帧格式
  

  • D.MAC：目的MAC地址
  • S.MAC：源MAC地址
  • Type：type类型字段（将数据交给上层哪一个协议进行解析）
    0X0800：交给IP协议解析
    0X0806：交给ARP协议解析
  • FCS：校验和

  以太网数据帧固定长度在64-1518字节之间

• IEEE802.3：BPDU封装
  

  • D.MAC：目的MAC地址
  • S.MAC：源MAC地址
  • Length：长度
  • LLC：逻辑链路控制
  • D.SAP：目的服务访问节点（下层和上层进行通信时的接口）
  • S.SAP：源服务访问节点
  • Control：控制字段
  • Org code：组织编码

  IEEE802.3帧长度字段值小于等于1500

5. MAC地址

MAC地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位代表该供应商代码，称为组织唯一标识符，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由厂商自己分配。
硬件层面来讲每个人的MAC地址是全球唯一的

6. 单播、组播和广播

• 单播：一对一通信（D.MAC从左往右数第八位为0）
• 组播：对一组进行通信（D.MAC从左往右数第八位为1）
• 广播：（D.MAC四十八位全为1）

7. 数据帧的发送和接收

通过MAC地址进行寻址

1. 当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时，会对比FCS，如果一样，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。
2. 当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址不是自己时
   • 丢掉
   • 如果收到的是广播帧，也会对比FCS，如果一样，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。