协议分析--数据报格式

《协议分析--数据报格式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、l两种不同的MAC帧格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准，一种是DIXEthernetV2标准，另一种是IEEE的802.3标准。如下图所示，为便于理解，图中假定网络层使用的是IP协议。实际上使用其他的协议也是可以的。现在MAC帧最常用的是以太网V2的格式，它较为简单，由5个字段组成。前两个字段分别为6字节长的目的地址和源地址字段。第三个字段是2字节的类型宇段，用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。施乐公司负责管理这个类型字段的代码分配。例如，当类型字段的值是0x0800时，就表示上层

2、使用的是IP数据报。若类型字段的值为0x8137，则表示该帧是由NovellIPX发过来的。第四个字段是数据字段，但它的正式名称是MAC客户数据宇段，其长度在46到1500字节之间。最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS。当数据字段的长度小于46字节时，MAC子层就会在数据字段的后面加入一个整数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64字节。我们应当注意到，MAC帧的首部并没有指出数据字段的长度是多少。在有填充字段的情况下，接收端的MAC子层在剥去首部和尾部后就将数据字段和填充字段一起交给上层协议。然而IEEE802.3标

3、准规定的MAC帧则较为复杂。它和以太网V2的MAC帧的区别是：(1)第三个字段是长度/类型字段。根据长度/类型字段的数值大小，这个字段可以表示MAC帧的数据字段长度(请注意：不是整个MAC帧的长度)，也可以等同于以太网V2的类型字段。具体地讲：若长度/类型字段的数值小于MAC帧的数据字段的最大值1500(字节)，这个字段就表示MAC帧的数据字段长度。若长度/类型字段的数值大于0x0600(相当于十进制的1536)，那么这个数值就不可能表示以太网有效的数据字段长度，因而这个字段就表示类型。当长度/类型字段表示类型时，802.3的MA

4、C帧和以太网V2的MAC帧一样。当长度/类型字段表示长度时，MAC帧就必须装入802．2标准定义的LLC子层的LLC帧。从图中可看出，在传输媒体上实际传送的要比MAC帧还多8个字节。这是因为当一个站在刚开始接收MAC帧时，由于尚未与到达的比特流达成同步，因此MAC帧的最前面的若干个比特就无法接收，结果使整个的MAC成为无用的帧。为了达到比特同步，从MAC子层向下传到物理层时还要在帧的前面插入8字节(由硬件生成)，它由两个字段构成。第一个字段共7个字节，称为前同步码(1和0交替的码)。前同步码的作用是使接收端在接收MAC帧时能够迅速

5、实现比特同步。第二个字段是帧开始定界符，定义为10101011，表示在这后面的信息就是MAC帧了。在MAC子层的FCS的检验范围不包括前同步码和帧开始定界符。顺便指出，在广域网点对点通讯中使用同步传输的HDLC规程时则不需要用前同步码，因为在同步传输时收发双方的比特同步总是一直保持着的。802.3标准规定凡出现下列情况之一的即为无效的MAC帧：(1)MAC客户数据字段的长度与长度字段的值不一致；(2)帧的长度不是整数个字节；(3)用收到的帧检验序列FCS查出有差错；(4)收到的帧的MAC客户数据字段的长度不在46—1500字节之间

6、。考虑到MAC帧首部的长度是18字节，可以得出有效的MAC帧长度为64～1518字节之间。对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。当MAC客户数据字段的长度小于46字节时，则应加以填充(内容不限)。这样，整个MAC帧(包含14字节首部和4字节尾部)的最小长度是64字节，或512bit。MAC子层的标准还规定了帧间最小间隔为9.6us，相当于96bit的发送时间。这就是说，一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待9.6us才能发送数据。这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下一帧的准备。

7、IP分组格式分析IP数据报的格式能够说明IP协议都具有什么功能。在TCP/IP的标准中，各种数据格式常常以32bit(即4字节)为单位来描述。下图是IP数据报的完整格式。一个IP数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。首部各字段的意义如下：（1）IP数据报首部的固定部分中的各字段a)版本占4bit，指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议的版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4(即IPv4)。以前的3个版本目前已不

8、使用。（2）首部长度占4bit可表示的最大数值是15个单位(一个单位为4字节)，因此IP的首部长度的最大值是60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后一个填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍时开始，这样在实现IP