1.局域网和以太网的区别
局域网(Local Area Network,LAN)是指由多台计算机在一定区域内互联的计算机组。一般方圆几公里以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭的,可以由办公室的两台计算机或一家公司的数千台计算机组成。
以太网是现有局域网最常用的通信协议标准,定义了局域网中使用的电缆类型和信号处理方法,传输速率为10Mbps常用的局域网标准。
802.以太网是以总线型拓扑结构为标准定义的,物理层采用曼彻斯特编码,MAC层用CSMA/CD算法解决终端争用总线问题的网络(载波侦听、多点接入/冲突检测)。
2.总线型以太网
(1)MAC地址:48位MAC地址24位为企业标识符,用于标识以太网卡的生产企业,用于区分企业生产的以太网卡。MAC地址分为单播地址、广播地址和组播地址。48位MAC地址中第一个字节的最低位置是I/G位,0表示单播地址,1表示广播或组播,对应一组终端。第一个字节的次低位是G/L位,0是局部地址,1是全局地址(指MAC全球唯一的地址)。
广播地址:48位全1,ff:ff:ff:ff:ff:ff
组播地址:01:00:50e:00:00:00~01:00:5e:7f:ff:ff
单播地址:除广播和组播地址外I/G位为0的MAC地址。
(2)MAC帧结构
1)帧定界:确定每帧的开始和结束。
先导码 | 帧开始分界符 | 目的地址 | 源地址 | 类型 | 数据 | FCS |
上图是MAC帧结构,先导码和帧开始分界符不是MAC帧部分仅用于帮助接收终端完成帧定界。
先导码:10101010字节由7个比特流组成,旨在同步连接到总线的终端(接收端可以正确接收)MAC帧中的每个二进制数)。
帧开始分界符:一字节二进制流:101011MAC帧。
2)寻址:总线型以太网连接到同一总线上的多个终端,并通过总线传输每个终端MAC帧搜索接收终端的过程是搜索过程。
MAC帧的源地址必须是单播地址,目的是MAC地址可以是单播、组播、广播地址。
3)错误控制功能:帧检查序列(Frame Check Sequence)接收端检验采用字段MAC帧在传输过程中是否出错,总线型以太网采用循环冗余检查(Cyclic Redundancy Check,CRC)码对MAC检错帧。
MAC层只有检错机制,没有重传机制。
4)其他字段
类型字段:显示数据类型IP分组,也可以是ARP请求。
数据字段:传输数据,也称为MAC帧的净荷字段,MAC帧长必须为64~1518字节之间,其他字节占18字节(6源地址 6目的地址 2类型 4帧检查序列),数据字段长度应为46~1500字节,高级协议要求任意长度传输数据。一旦数据长度小于46,则需要使用填充字段达到64,因此填充字段长度为0~46之间。
MAC帧长有上限的原因:
A、每个接收终端的缓冲器都是有限的。
B、不允许终端发送无限长MAC帧独占总线。
C、长度很长的MAC帧传输错误,重新传输的成本太高。