本科《计算机网络》（本部）实验-实验1--实验原理--ieee802标准和以太网

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1、实验1IEEE802标准和以太网实验目的：1.掌握以太网的报文格式2.掌握MAC地址的作用3.常握MACr播地址的作用4.掌握LLC帧报文格式5.掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法6.掌握协议栈发送和接收以太网数据帧的过程实验环境：该实验采用网络结构一:主控中心平台交换模块实验原理：一.OSI模型和TCP/IP协议族1.OSI简介国际标准化组织（ISO）成立于1947年，它是个多国团体，专门就一些国际标准达成世界范围的一致。网络方面的ISO标准就是OSI（开放系统互连）模型。它是在20世纪70年代后期问世的。在不需要改变底层硬件或软件逻辑的情况下，0SI模型使两个不同的系

2、统能够较容易地通信。OSI模型并不是协议，它是个灵活的、稳健的和可互操作的模型，用来设计网络体系结构，它使得所有类型的计算机系统可以通信。OSI模型包括7个层次，每一层都定义了通过网络传送信息的一些过程，如下图所示。学握了0SI模型的基本概念后，就有了学习数据通信较牢固的基础。图1-1OSI模型2.OSI模型中的层次（1）物理层物理层协调在物理媒体小传送比特流所需的各种功能。物理层涉及到接口和传输媒体的机械的和电气的规约。它还定义了这些物理设备和接口在传输过程中所必须完成的任务。（2）数据链路层数据链路层把物理层（即原始的传输设施）转换为可靠的链路。（3）网络层网络层负责把

3、数据包从源点交付到终点，这可能要跨越多个网络。数据链路层是监督在同一个链路上的两个相邻节点之I'可数据包的交付，而网络层则确保每一个数据包能够从它的源点到达终点。如果两个节点连接到同一条链路上，那么通常就不需耍网络层。但是，如果两个节点连接在不同的网络上，而这些网络是市一些连接的设备连接起来的，那么通常是需要网络层来完成从源点到终点的交付。（4）传输层传输层负责把报文进行端到端的交付。网络层虽然负责单个数据包的端到端交付，但它并不考虑这些数据包之间的关系。传输层要确保整个报文原封不动地按序到达，负责从源点到终点这一级的差错控制和流量控制。（5）会话层会话层是网络的对话控制器

4、。它建立并维持通信系统之间的交换，并使这些通信系统同步。会话层完成以下任务：•对话控制：会话层允许两个节点进行对话状态控制。它允许两个进程之间的通信按半双工或全双工的方式进行。•同步：会话层允许进程将若干个同步点插入到数据流屮，以完成传输的同步。（6）表亦层表示层负责两个系统所交换的信息的语法和语义。表示层完成以下任务：•转换：在两个系统中的进程所交换的信息的形式通常都是字符串，数字等等。这些信息在传输Z前必须变为比特流。市于不同的计算机使用不同的编码系统，所以表示层负责在这些不同的编码方法之间提供互操作性。•加密：为了携带敏感信息，一个系统必须确保能够进行保密。加密就是发

5、送端把原始信息转换为另一种形式，然后再把这种形式的报文发送出去。•压缩：数据压缩减少了信息中所包含的比特数。在传输多媒体信息时，数据压缩是特别重要的。（7）应用层应用层使用户（不管是人还是软件）接入网络，给用户提供了接口，也提供了对多种服务的支持。3.TCP/IP协议族TCP/IP协议族是在OSI模型出现之前出现的。因此TCP/IP协议族的层次无法准确地和OSI模型对应起来。TCP/IP协议族由5层组成：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。前四层与OSI的前四层相对应，提供物理标准、网络接口、网际互连、以及传输功能。然而OSI的高三层在TCP/IP中则叫做应用层。如

6、下图所示：081空气图1-2TCP/IP和OSI模型TCP/IP是由一些交互的模块组成的分层次的协议，每个模块提供特定的功能。TCP/IP协议族中的各层包含了一些相对独立的协议，可以根据系统的需要把这些协议混合和配套使用。在传输层中，TCP/IP定义了3个协议：传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和流控制协议(SCTP)o在网络层中，TCP/IP定义的主要协议是网际协议(IP)o二・IEEE802参考模型1980年2月IEEE(电气和电子工程师协会)成立了802局域网标准委员会，开始了有关局域网标進化的工作。IEEE802局域网参考模型中只定义了物理层和数据链路

7、层，在模型中较高层次，IEEE802参照OSI模型，尽可能与其相符合。IEEE标准模型与OSI模型的比较如下图所示：其它上层洼它上层网珞层网络展逻辑铤路控制数据链路层媒体钠问控制介质访问单元物理层介质说明岳走饨!模空图1-3IEEE标准模型与OSI模型比较在OSI模型中，物理层的任务是为上一层提供一个物理连接，以透明的方式传送比特流。而在IEEE802局域网参考模型中，物理层被分为上下两个子层，分别为：•下面的子层是对电缆介质的说明；•上面的子层是介质访问单元（MAU）。电缆可以是各种介质，如双绞线，同轴电缆等。M