HCNAの研究ノート(c)は、イーサネットフレーム構造、OSI参照モデル、TCPモデル

前記イーサネットフレーム構造。
そして、イーサネットに基づいて、いくつかの標準的なデータ伝送ネットワークを定義する必要性に従う IEEE 802.3 管理基準や制御 データフレーム れます。学びIEEE802.3イーサネット標準はよく理解されている リンク層通信を ベース。
(マスターの役割階層モデル、データフレーム構造、MAC、転送処理)
6.1プロトコルとは何ですか。
ようにするには、データがソースから宛先にネットワークを介して送信することができ、「話す」と同じ「言語」へのネットワークの必要性上のすべてのデバイスは、同じ言語を使用するために、話を二人のようなものです。
データ通信プロトコルの定義: ルールと送信されるデータのフォーマットのセットまたは慣例のグループを決定します。ネットワークでは、通信を完了するために、多層に複数のプロトコルを使用します。形成する階層順に一緒に組み合わせ、これらのプロトコル (プロトコルスタック)スタックは 、また、プロトコルファミリ(プロトコルスイート)として知られています。異なるネットワーク転送ルールのデータ定義と管理のためのさまざまなプロトコルスタック。 一般的なプロトコル・スタック:TCP / IP、IPX / SPX 、AppleTalkのようにして。
共謀ちょうど計画が、共謀は、階層化プロトコルスタックの実装です。
6.2プロトコルを階層化する理由:
6.2.1ネットワーク通信プロセスは複雑です。
1)電子媒体の形でデータ信号を介して適切なコンピュータに達し、その後、受信者が読むことができるように、元の形式に変換されます。
2)ネットワーク設計の複雑さを低減するために、プロトコルは、階層設計です。
6.2.2階層の意味のデザイン:
1)通信サービス層のモジュール設計は、特定の通信回線と通信ハードウェアインタフェースの差は比較的独立していてもよいです。
2)通信モジュールの設計及びサービス層だけでなく、異なるアプリケーションの要件の特定のユーザの比較的独立。
3) ネットワーク操作に簡素化、異なるメーカー間の互換性を提供し、 促進する標準化、層状構造、学習および操作しやすいです。
4) 独立性のさまざまなレベルでは、変化の一つは、一時的な層には影響しません。

モデル(基準モデルを、非必須)積層の--OSI 6.3:
アプリケーション、プレゼンテーション、セッション、トランスポート、ネットワーク、データリンク、物理層7層。

1984年に作られた標準ISO OSI RMための国際機関( オープンシステム
相互接続参照モデル、開放型システム間相互接続参照モデル )。OSI参照
テストモデルはすぐにコンピュータネットワーク通信の基本的なモデルとなりました。
6.3.1 OSI参照モデルは、以下の利点を有する: ネットワーク操作に簡素化し、異なるベンダーの提供します
互換性、標準化を促進し、層状構造;学び、操作しやすいです
してください。
すべてのレベル6.3.2 OSI参照モデルの基本的な機能は以下のとおり
物理層:
装置間の物理的なNICの伝送ビットストリーム、ケーブル、光ファイバ、所定のレベル、速度とケーブルステッチによる。
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データリンク層:
バイトへのビットは、その後、バイト組み合わせフレーミング 、(イーサネット使用してリンク層アドレスの使用 のMAC アドレス)が媒体にアクセスし、実行エラー検出します。 制御層と物理ネットワーク層との間の通信。
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ネットワーク層:
ルータの論理アドレスを提供することは、パスを決定します。IPアドレッシングおよびルーティング。
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トランスポート層:
エラー検出と再送信する前に、接続指向または非指向のデータ転送接続を提供します。 確立し、維持し、エンド・コネクションに終止符を管理します。 信頼性の高い伝送(伝送前に、接続の確立TCP(伝送制御プロトコル伝送制御プロトコル))、および信頼性の低いトランスポート(送信データの前に、トランスミッションに直接接続を確立していないUDP(ユーザデータグラムプロトコルのユーザデータグラムプロトコル))。
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セッション層:
確立、管理、および終了するための責任は、レイヤエンティティ間の通信セッションを表します。 応答構成要素(例えばQQ、雷のような)異なるデバイスのアプリケーションとの間の層によって通信サービス要求。
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プレゼンテーション層:
アプリケーション層のデータをコード変換の様々な機能を提供し、システムは、アプリケーション層データは、アプリケーション層を識別するために他のシステムに送信することができることを確実にします。それは、暗号化、復号化などのフォーマットのデータを含んでいます。
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アプリケーション層:
OSI参照モデルのレイヤユーザに最も近い、提供するネットワークサービス(インタフェース)アプリケーション。
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6.3.3 OSIレベルのデザイン哲学:

6.3.4 OSIレベルの例:
処理情報は、トップダウンから送信されます。
人々 (への書き込み① アプリケーション層処理 ②漏れを防ぐため、情報が(暗号化されている-などQQなどが、) 層の処理に代表される 、書式設定データ、暗号化、復号化) - ③人は(手紙の多くを書くこと情報(ダウン<セッション>すべての文字を記録する人を区別するための文字である複数のセッション)、 セッション層のプロセスを )確立、セッションを維持し、管理する- ④転送モードを選択する(例えば、SF、郵便局、 トランザクション層ハンドル 信頼性の高い伝送/信頼性のないトランスポートを) - ⑤SF /ポストオフィス処理、メールがどこ(送信された ネットワーク層処理 、IPは、ルーティング/アドレッシング) - ⑥プロセス情報(レターパック/ データリンクを層処理 空気(光ファイバ)によって先メールと⑦パッケージ、ランド(UTP)など(宛先配信-ネットワーク層と物理層との間に、通信を制御する)。 物理層処理 、ビットストリーム受信者への送信)アセテート。
郵便局を書いた人のために低くなって、運輸部門は、基礎となる郵便局で サービスを提供するために、上位層のための下----
作家と受信者の間で同じ言語を使用して----その合意
2つのポストオフィスとBとの間の契約 ----異なるレベル間で同じプロトコルを使用

送信側の処理高い層(物理層にアプリケーション層)です。高い処理(アプリケーション層に物理層)を低から受信機。

階層モデル--tcp 6.4 / IP(モデルで使用されます):
6.4.1コンセプト
伝送制御プロトコル/インターネットプロトコルは、速記の翻訳 もネットワーク通信プロトコルとして知られている伝送制御プロトコル/インターネットプロトコルは 、最も基本的なインターネットプロトコル、IPプロトコルおよびトランスポート層、ネットワーク層によって、基本的なインターネットインターネットでありますTCPプロトコルコンポーネント。TCP / IPは、どのように電子インターネットに接続された装置、方法、および標準的なデータ転送をその間に画定します。プロトコルが使用する 4層の階層構造を 、各レイヤプロトコルは、それらのニーズを完了するために設けられ、その下位層を呼び出します。人気の条件:TCPトランスポートは、問題を発見する責任があり、問題の信号は、すべてのデータを安全に正しく送信先に配信されるまで再送信を要求する、があります。IPは、各インターネットアドレスのネットワーク機器の要件にあります。

TCP / IPモデルは、同じ階層構造、独立したレイヤーを使用していますが、また互いの間に非常に緊密な協力関係を持っています。TCP / IPネットワークモデルは、4つに分割されています。TCP / IPモデルは、基礎となる物理的なメディアに関係しない、との間の論理的なデータフローは、端末の髪を集中しました。コアTCP / IPモデルは、ネットワーク層とトランスポート層であり、 ネットワーク(IP)との間の問題を解決するためのネットワーク層転送論理、トランスポート層は、送信先(TCP)ソースとの間の信頼性のある伝送を保証します 最上層には、さまざまなアプリケーションプロトコルによって、エンドユーザーへのアプリケーションサービスを提供しています。
ネットワークエンジニアは、トランスポート層、インターネット層、データリンク層と物理層に焦点を当てています。

各層上の層の最終用途による処理後の宛先へのTCP / IPネットワークを介して各レイヤを送信するのに必要なアプリケーションデータ プロトコルデータユニットPDU(プロトコルデータユニット) 互いに情報交換します。PDU異なる層は、このように、異なる情報が含ま PDUは異なる層に異なる名前を与えられています ハローを送信すると仮定するQQ、第一の アプリケーション層 PDUデータとしてハンドルには、このデータは 、トランスポート層のTCP /又はUDPヘッダを付加される PDUが呼び出された後に得られた セグメント(データセグメント) 、データ・セグメントは、ネットワーク層に転送され、 ネットワーク層のIPヘッダが付加され 呼ばれるPDUを与えるために パケット(パケットまたはメッセージ) 、パケットに渡される データリンク層 、データリンク層のカプセル化ヘッダはPDUが得られると呼ばれる フレーム(データフレーム) ; 最後に、フレームこれは、ビットストリームまたはネットワーク媒体を介して伝送される光信号に変換されます
層(アプリケーション層、ネットワークインターフェース層---)ダウン、及びヘッダとトレイラが呼び出される付加することにより、データ転送プロトコルスタック層のこのプロセス (これはデカプセル化と称する)パッケージ

データパケットは物理メディアがなければならない、イーサネット上を移動する前に 、データリンク層カプセル化ヘッダとトレーラ情報で、データフレームをカプセル化されたデータパケットと呼ばれる 、データフレームのカプセル化された情報がどのようにデータ転送を決定します。2つのフォーマットで送信されたイーサネットデータフレーム、TCP / IPプロトコルスイート選択されたネットワーク層によって決定されるフォーマット。フレームフォーマットはEthemet_II(通常使用時)であり、他方は、(通信プロトコルで使用される)IEEE802.3です。

異なるタイプフィールドの値と、フレームの二つのタイプを区別するために使用することができる タイプフィールドの値が1500に等しい未満である (又は0x05DCヘクス)、 IEEE 802.3形式を使用してフレーム 場合 Typeフィールドの値が1536未満ではない (または16進数0x0600)、 フレームは、イーサネット(登録商標)II形式を使用して イーサネットIIのフォーマットを使用して、イーサネットデータフレームのほとんど。

次のようにEthernet_IIのフレームフィールドは、次のとおりです。
1. DMAC(宛先MAC)は、宛先MACアドレスです。 DMACフィールドの長さは 6
バイト、フレームの受信者を特定します。
2. SMAC(ソースMAC)は、送信元MACアドレスです。 SMACフィールドの長さ 。6つの バイト
、送信者識別フレーム。
より高いレベルのプロトコルを識別するタイプ・フィールド(タイプ)は、データフィールドに含まれる3 、長さフィールド
2 バイト。フィールド値を入力 IPプロトコルフレーム0x0800で代わってフレームを 、ワードタイプ
セグメント値は 0x0806フレームはARPプロトコルフレームを表します
前記データフィールド(データ)ネットワーク層データは 、そのフレームを確保するため46バイトの最小の長さでなければなりません
長さが少なくとも64バイトで、データフィールドの最大長は1500バイトです。(46から1500バイトバイト)
巡回冗長検査フィールド(FCS)は、誤り検出機構を提供します 長さフィールド
それはある 。4 バイト。
範囲内のイーサネットデータフレーム長 64から1518バイト(バイト) の間です。

IEEE802.3フレームフォーマットTypeフィールド以外は同様Ethernet_IIのフレームは802.3のEthernet_IIのフレーム長フィールドで置き換え、データフィールドの8つのバイトを占め、LLC SNAPフィールドとされています。
1. Lengthフィールドは、データフィールドに含まれるバイトの数を定義します。
2.宛先サービスアクセスポイントDSAP(宛先サービスアクセスポイント)によって、論理リンク制御LLC(論理リンク制御)、ソースサービスアクセスポイントSSAP(ソースサービスアクセスポイント)、および制御フィールド。
3. SNAP(サブネットワークアクセスプロトコル)コード(組織コード)及び種類(タイプ)フィールド機関による。組織コード3つのバイトはゼロです。TypeフィールドEthernet_IIのフレームに同じの説明タイプフィールド。DSAPとSSAPフィールドの値に応じてIEEE802.3フレームは、次のカテゴリに分けることができます。
DSAPとSSAPが特定の値は0xFFをとっている場合1)、802.3フレームは、データのNetWareのタイプを運ぶため、Netwareのイーサネットフレームとなります。
DSAPとSSAPは、特定の値が0xAAをとっている場合2)、802.3 ETHERNET_SNAPフレームがフレームとなります。ETHERNET_SNAPフレームは、様々な種類の伝送のために使用することができます。
3)DSAPとSSAP他の値は、純粋なIEEE802.3フレームです。

イーサネットデータリンク層ネットワーク一意のMACアドレスを識別するためのデバイス、およびLAN上のネットワークデバイスとの間の通信。また、物理アドレスとして知られているMACアドレスは、カードのメーカーは、ほとんどのMACアドレスは、カードのROMに焼き付けられました。送信側は受信側の宛先アドレスとしてMACアドレスを使用します。イーサネットフレームは、パッケージングが終了した後、物理層を介して物理的媒体上で送信されるビットストリームに変換されます。

誰もが名前を持っているように、各ネットワークデバイスが物理アドレスで自身を識別するために、アドレスがMACアドレスです。ネットワーク機器のMACアドレスは、グローバルに一意です。MACアドレス長が48ビットで、通常進数で表現されます。最初の24ビット組織固有識別子(OUI、組織固有識別子)、製造業者にIEEEによって均一な分配装置である:MACアドレスは二つの部分を含んでいます。例えば、ネットワークのMACアドレスの前にHuaweiの24ビット製品は0x00e0fcあります。24の後にシリアル番号が(ネットワークカードまたは他のデバイスのMACアドレスが必要とすることができる製品は、ここで述べた)は、種々の製造業者によって彼ら自身を配布し、各製品メーカーに割り当てられた固有の数値です。

ユニキャスト: フレームの3つの方法でLAN上に送信することができます。まず、ユニキャストであり、 単一のソースからの測定します
単一の宛先に送信されます。 各インターフェースを一意に識別する、OUI MACアドレス、最初の8ビットの最初のバイトはアドレスタイプを表すホストのMACアドレスから成ります。MACアドレスの場合、このビットは0に固定され、宛先MACアドレスは、このフレームのMACアドレスが単一の宛先に送信される示します。コリジョンドメイン内の、すべてのホストが元ホストによって送信されたユニキャストフレームを受信することができるが、他のホストがフレームを受信破棄されるローカルMACアドレスの宛先アドレスと一致しない見つかった、唯一の真の宛先ホストが受信すると、プロセスは、受信されましたフレーム。

ブロードキャスト: 第二の方法は、ブロードキャストを送信することで 、共有イーサネット上のすべてのホストに単一のソースから送信されたフレームを示します。FF:FF:FF:FF:FF宛先MACアドレスがブロードキャストフレームヘクスFFであり このフレームで受信され、処理されるべきブロードキャストフレームを受信したすべてのホスト。 放送は、これにより、ネットワーク全体のパフォーマンスに影響を与え、低帯域幅の利用で、その結果、多くのトラフィックを生成します。ネットワーク内のすべてのホストのニーズが同じ情報を受信し、それは、典型的にはブロードキャストモードで使用された処理ができる場合。

マルチキャスト: 第三の伝送方法マルチキャスト放送よりも効率的であり、マルチキャストです。これは、マルチキャストMACアドレスのフレームのオブジェクトのMACアドレスを受信して処理する、選択的マルチキャスト転送ブロードキャスト、特定のマルチキャストアドレス上のホスト聴取を理解されるであろう。マルチキャストMACアドレスとユニキャストMACアドレスが識別可能な8ビットの最初のバイトです。 マルチキャストMACアドレスの最初の8ビット、8ビットのユニキャストMACアドレスは0です。通常は影響を受けないマルチキャストモード同一の情報と他のホストを受信するためのネットワークの必要性のホストのセット(ホストすべてではない)場合。(このようなネットワークの教室での授業など)

フレームの後に宛先への伝送媒体を介して、ホストに物理インターフェイスから送信されます。 共有ネットワーク、フレームは、複数のホストに到達することができます。 宛先MACアドレスがマシンのMACアドレスでない場合、ホストマシンがブロードキャストまたはマルチキャストMACアドレス、ホスト廃棄受信フレームを聞いていない、フレームヘッダの宛先MACアドレスを調べます。 宛先MACアドレスがMACアドレスである場合、フレームは、フレームチェックシーケンス(FCS)フィールドをチェックすること、受信、および送信の整合中に機械フレームを決定するために計算された値と比較され維持されています。機械フレームの異なる値でFCS値を計算し、ホストが考える場合、フレームは破棄され、フレームを破棄されています。FCSによってフレームが確認した場合、ホストは、上位層プロトコルは、フレームヘッダタイプフィールドに従って処理した送信フレームを決定します。この例では、値0x0800でTypeフィールドは、フレームがIPプロトコル処理に送信することを示しています。IPプロトコルに送信される前に、頭と尾のフレームが削除されます。
1)上位層プロトコルは、どのようにネットワーク機器のイーサネットフレームを決定するために?
イーサネットフレームは、上位層プロトコル処理に送られるべきデータフレームを示すタイプフィールドを含みます。例えば、IPプロトコルがType値0x0800で、0x0806のタイプ値を対応するARPプロトコルに対応します。
端末装置は、データフレームを受信した場合2)、あなたは何だろうか?
A: 宛先MACアドレスがマシンのMACアドレスでない場合、ホストチェックの宛先MACアドレスをフレーム・ヘッダ、マシンはブロードキャストまたはマルチキャストMACアドレスを聞いていない、ホストは、受信したフレームを廃棄します。宛先MACアドレスがMACアドレスである場合、フレームは、フレームチェックシーケンス(FCS)フィールドをチェックすること、受信、および送信の整合中に機械フレームを決定するために計算された値と比較され維持されています。検査に合格した場合、それはヘッダとトレーラを解放し、それ以降の処理のために(等IP、ARP、など)上位層プロトコルは、フレームヘッダ内のTypeフィールドに応じたデータを送信することを決定するであろう。
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転載: blog.csdn.net/weixin_45678149/article/details/105282252