IEEE 802.3 局域网协议

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IEEE8023协议简介

IEEE8023协议简介

IEEE802.3局域网协议IEEE 802.3 局域网协议(Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite)简介以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中,有两种操作模式:半双工和全双工。

半双工模式中,数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制,链路距离受最小MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此,引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节,从而达到了合理的链路距离要求。

传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种:10 Mbps -10Base-T 以太网100 Mbps -快速以太网1000 Mbps -千兆位以太网(802.3z)10 千兆位以太网-IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

基本组成以太网系统由三个基本单元组成:物理介质,用于传输计算机之间的以太网信号;介质访问控制规则,嵌入在每个以太网接口处,从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道;以太帧,由一组标准比特位构成,用于传输数据。

在所有IEEE 802 协议中,ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层,介质访问控制(MAC)子层和MAC -客户端子层。

IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能:数据封装,包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。

介质访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制(MAC)-客户端子层可能是以下一种:逻辑链路控制(LLC),提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口,其中标准定义。

802.2 IEEE 由LLC网桥实体,提供LANs 之间的LAN-to-LAN 接口,可以使用同种协议(如以太网到以太网)和不同的协议(如以太网到令牌环)之间。

以太网协议

以太网协议

以太网协议以太网协议,又称IEEE802.3以太网络标准,是一种用于局域网(LAN)的通信协议,它定义了传输数据的规则和格式。

以太网协议可以让计算机在物理层上通过光纤、双绞线等传输介质,实现计算机与计算机之间的通信。

以太网协议主要使用了CSMA/CD(载波侦听多点接入/冲突检测)技术,这种技术可以使许多计算机共享同一物理介质,在同时传输数据时通过冲突检测来避免数据的碰撞。

在以太网中,每个网络设备都有一个独特的物理地址,即MAC地址,用于标识设备的唯一性。

当一个数据包发送时,源设备会将数据包和目标设备的MAC地址封装起来,然后通过物理介质向目标设备传输。

目标设备在接收到数据包后,会验证MAC地址是否匹配。

如果匹配,则接收数据,否则将数据包丢弃。

以太网协议定义了数据包的格式。

数据包包括以下几个部分:1.前导码:用于同步网络中传输的数据包。

2.目标MAC地址和源MAC地址:用于标识数据包的发送和接收者。

3.类型/长度字段:用于描述数据包中封装的上层协议的类型或数据长度。

4.数据字段:实际的数据内容。

5.校验和:用于检测数据包是否被正确传输。

在以太网中,数据链路层(MAC层)处理数据包的传输。

而网络层以上的协议则通过操作系统的网络协议栈传输。

以太网协议是一种不可靠的协议,因为它无法保证数据包的传递和有效性,但是它可以提供快速、低廉、高效的局域网通信服务。

总之,以太网协议是一种在局域网中使用的通信协议,它通过物理层的通信来实现计算机之间的数据传输,使用了CSMA/CD技术来保证数据传输的正确性,同时定义了数据包的格式和MAC地址用于数据包的传输与识别。

以太网基础协议802.3介绍

以太网基础协议802.3介绍

802.3802.3 通常指以太网。

一种网络协议。

描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD访问方式,对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。

DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有很小的差别,因此可以将 802.3局域网简称为“以太网”。

严格说来,“以太网”应当是指符合 DIX Ethernet V2 标准的局域网。

早期的IEEE 802.3描述的物理媒体类型包括:10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT和10Broad36等;快速以太网的物理媒体类型包括:100 BaseT、100Base T4和100BaseX等。

为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,802 委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层:逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。

与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层,而 LLC 子层则与传输媒体无关,不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的。

由于TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网,因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC(即 802.2 标准)的作用已经不大了。

很多厂商生产的网卡上就仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。

MAC子层的数据封装所包括的主要内容有:数据封装分为发送数据封装和接收数据封装两部分,包括成帧、编制和差错检测等功能。

数据封装的过程:当LLC子层请求发送数据帧时,发送数据封装部分开始按MAC 子层的帧格式组帧:(1)将一个前导码P和一个帧起始定界符SFD附加到帧头部分;(2)填上目的地址、源地址、计算出LLC数据帧的字节数并填入长度字段LE N;(3)必要时将填充字符PAD附加到LLC数据帧后;(4)求出CRC校验码附加到帧校验码序列FCS中;(5)将完成封装后的MAC帧递交MIAC子层的发送介质访问管理部分以供发送;接收数据解封部分主要用于校验帧的目的地址字段,以确定本站是否应该接受该帧,如地址符合,则将其送到LLC子层,并进行差错校验。

LAN概述与IEEE802.3协议

LAN概述与IEEE802.3协议

局域网的特点
网络为一个单位所拥有 地理位置和站点数目有限
局域网的优点
具有广播功能 利于扩展和逐渐的演变,各设备的位置可灵 活调整和改变 提高了系统的可靠性、可用性、生存性
局域网的拓扑结构
集线器
星形网
总线网
匹配电阻
干线耦合器
环形网
树形网
LAN体系结构 体系结构
局域网的两个特性
用带地址的帧来传送 数据 不存在中间交换
适配器检查 MAC 地址
适配器从网络上每收到一个 MAC 帧就首先 用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址.
如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的 处理。 否则就将此帧丢弃,不再进行其他的处理。
“发往本站的帧”包括以下三种帧:
单播(unicast)帧(一对一) 广播(broadcast)帧(一对全体) 多播(multicast)帧(一对多)
IP 数据报 字节 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段
最小长度 64 字节 − 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度
数据字段 46 ~ 1500 字节
IP 数据报 字节 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1×10−8 时, MAC 子层可使未检测到的差错小于 1×10−14。 FCS 字段 4 字节
IP 数据报 字节 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层

IEEE802.3 协议简介

IEEE802.3 协议简介
每帧传输完毕之后,各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)基础上。
当以太帧发送到共享信道后,所有以太网接口查看它的目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配,那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时,则停止帧读取操作。
Preamble(Pre) ― 7字节。Pre 字段中1和0交互使用,接收站通过该字段知道导入帧,并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
Start-of-Frame Delimiter(SFD) ― 1字节。字段中1和0交互使用,结尾是两个连续的1,表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位。
IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5三种局域网的区别?
IEEE802.3是载波侦听多路访问局域网的标准。同时需要理解总线网的特点,即它进行媒体访问无优先权,信息的发送是通过竞争进行的;结构简单,媒体介入方便,价格便宜;但节点之间的最大距离有限制;信息负载少,数据吞吐量较高,延时短;反之,冲突的增加,数据吞吐量下降,网络延时增加;实时性差;采用点到点或广播式通信。通过这些特点,大家可以对局域网的性能有所了解,同时对于10BASE5、10BASE2、10BASE—T三种以太网从长度、连接数、接口等方面做到心中有数,从而为局域网组网选择提供依据。
信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓朴是一种逻辑拓朴,用来区别介质电缆的实际物理布局。以太网的逻辑拓朴结构提供了一条单一信道(或总线)用于传送以太网信号到所有工作站。
多个以太网段可以链接在一起构成一个较大的以太网,这通过一种能够放大信号和重新计时的叫做中继器的设备实现。通过中继器,多段以太网系统可以像“无根分支树”(non-rooted branching tree)一样扩展。“无根”意味着系统在任意方向上都可以生成链接段,且没有特定的根段。最重要的是,各段的连接不能形成环路。系统的每个段必须具有两个终端,这是由于以太网系统在环路路径上不能正确运行。

IEEE 802.3 局域网协议

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以太网Ethernet:IEEE 802.3 局域网协议(Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite)以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中,有两种操作模式:半双工和全双工。

半双工模式中,数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制,链路距离受最小MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此,引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节,从而达到了合理的链路距离要求。

当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种:•10 Mbps -10Base-T 以太网•100 Mbps -快速以太网•1000 Mbps -千兆位以太网(802.3z)•10 千兆位以太网-IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

以太网系统由三个基本单元组成:1物理介质,用于传输计算机之间的以太网信号;2介质访问控制规则,嵌入在每个以太网接口处,从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道;3以太帧,由一组标准比特位构成,用于传输数据。

在所有IEEE 802 协议中,ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层,介质访问控制(MAC)子层和MAC -客户端子层。

IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能:•数据封装,包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。

•介质访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制(MAC)-客户端子层可能是以下一种:•逻辑链路控制(LLC),提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口,其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。

IEEE802.3 协议简介

IEEE802.3 协议简介
1000 Base-X 最小帧大小为416字节;1000 Base-T 最小帧大小为520字节。通过扩展字段可以满足长度小于最小值的帧需求。
7 1 6 6 2 46=< n =<1500 4 bytes Variable
Pre SFD DA SA Length Type Data unit + pad FCS Ext
IEEE802.4是令牌网的标准。应当注意的是它的4种优先级,使用的传输介质和它的特点,从它的特点我们可以清晰的看出该标准采用无冲突媒体访问方式;结构从物理上讲是总线网,而逻辑上是环形网,连接简单;信息载荷与总线网在信息载荷方面的特点正好相反;传输延迟固定。
IEEE802.5标准,定义了令牌环(Token Ring) 介质访问控制子层与物理层规范
Preamble(Pre) ― 7字节。Pre 字段中1和0交互使用,接收站通过该字段知道导入帧,并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
Start-of-Frame Delimiter(SFD) ― 1字节。字段中1和0交互使用,结尾是两个连续的1,表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位。
MAC 子层有两个基本职能:
数据封装,包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。
介质访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制(MAC)- 客户端子层可能是以下一种:
逻辑链路控制(LLC),提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口,其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。
网桥实体,提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口,可以使用同种协议(如以太网到以太网)和不同的协议(如以太网到令牌环)之间。网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。

ieee802.3协议简介

ieee802.3协议简介

局域网协议IEEE 局域网协议(Ethernet LAN protocols as defined in IEEE suite)简介以太网协议是由一组 IEEE 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中,有两种操作模式:半双工和全双工。

半双工模式中,数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制,链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此,引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节,从而达到了合理的链路距离要求。

传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种:10 Mbps - 10Base-T 以太网100 Mbps -快速以太网1000 Mbps -千兆位以太网()10 千兆位以太网- IEEE本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

基本组成以太网系统由三个基本单元组成:物理介质,用于传输计算机之间的以太网信号;介质访问控制规则,嵌入在每个以太网接口处,从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道;以太帧,由一组标准比特位构成,用于传输数据。

在所有 IEEE 802 协议中,ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802 子层,介质访问控制(MAC)子层和 MAC -客户端子层。

IEEE 物理层对应于 ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能:数据封装,包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。

介质访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制(MAC)-客户端子层可能是以下一种:逻辑链路控制(LLC),提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口,其中 LLC 由 IEEE 标准定义。

网桥实体,提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口,可以使用同种协议(如以太网到以太网)和不同的协议(如以太网到令牌环)之间。

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以太网 Ethernet:IEEE 802.3 局域网协议(Ethernet LAN p r o t o c o l s a s d e f i n e d i n I E E E802.3s u i t e)
以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。

在以太网标准中,有两种操作模式:半双工和全双工。

半双工模式中,数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议实现传输的。

它的主要缺点在于有效性和距离限制,链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。

该限制极大的降低了其高速传输的有效性。

因此,引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节,从而达到了合理的链路距离要求。

当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种:
•10 Mbps - 10Base-T 以太网
•100 Mbps -快速以太网
•1000 Mbps -千兆位以太网(802.3z)
•10 千兆位以太网- IEEE 802.3ae
本文我们主要讨论以太网的总体概况。

有关快速以太网、千兆位以太网以及 10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。

以太网系统由三个基本单元组成:
1物理介质,用于传输计算机之间的以太网信号;
2介质访问控制规则,嵌入在每个以太网接口处,从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道;
3以太帧,由一组标准比特位构成,用于传输数据。

在所有 IEEE 802 协议中,ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802 子层,介质访问控制(MAC)子层和 MAC -客户端子层。

IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。

MAC 子层有两个基本职能:
•数据封装,包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。

•介质访问控制,包括帧传输初始化和传输失败恢复。

介质访问控制(MAC)-客户端子层可能是以下一种:
•逻辑链路控制(LLC),提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口,其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。

•网桥实体,提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口,可以使用同种协议(如以太网到以太网)和不同的协议(如以太网到令牌环)之间。

网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。

以太网上的每台计算机都能独立运行,不存在中心控制器。

连接到以太网的所有工作站都接入共享信令系统,又称为介质。

要发送数据时,工作站首先监听信道,如果信道空闲,即可以以太帧或数据包格式传输数据。

每帧传输完毕之后,各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。

对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。

该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)基础上。

当以太帧发送到共享信道后,所有以太网接口查看它的目标地址。

如果帧目标地址与接口地址相匹配,那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。

如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时,则停止帧读取操作。

信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。

以太网的信号拓朴是一种逻辑拓朴,用来区别介质电缆的实际物理布局。

以太网的逻辑拓朴结构提供了一条
单一信道(或总线)用于传送以太网信号到所有工作站。

多个以太网段可以链接在一起构成一个较大的以太网,这通过一种能够放大信号和重新计时的叫做中继器的设备实现。

通过中继器,多段以太网系统可以像“无根分支树”(non-rooted branching tree)一样扩展。

“无根”意味着系统在任意方向上都可以生成链接段,且没有特定的根段。

最重要的是,各段的连接不能形成环路。

系统的每个段必须具有两个终端,这是由于以太网系统在环路路径上不能正确运行。

即使介质段以星形模式物理连接,且许多段都接在中继器上,但是它的逻辑拓朴结构仍就是通过以太网单信道传送信号至所有工作站。

协议结构
10/100 Mbps 以太网中的基本 IEEE 802.3 MAC 数据格式如下:
入帧,并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。

•Start-of-Frame Delimiter(SFD)― 1字节。

字段中1和0交互使用,结尾是两个连续的1,表示下一位是利用目的地址的重复使用字节的重复使用位。

•Destination Address(DA)― 6字节。

DA 字段用于识别需要接收帧的站。

•Source Addresses(SA)― 6字节。

SA 字段用于识别发送帧的站。

•Length/Type ― 2字节。

如果是采用可选格式组成帧结构时,该字段既表示包含在帧数据字段中的 MAC 客户机数据大小,也表示帧类型 ID。

•Data ― 是一组 n(46=< n =<1500)字节的任意值序列。

帧总值最小为64字节。

•Frame Check Sequence(FCS)― 4字节。

该序列包括32位的循环冗余校验(CRC)值,由发送 MAC 方生成,通过接收 MAC 方进行计算得出以校验被破坏的帧。

包含千兆位载波扩展的 MAC 帧:
1000 Base-X 最小帧大小为416字节;1000 Base-T 最小帧大小为520字节。

通过扩展字段可
相关协议:IEEE 802.3、802.3u、802.3z、802.3ab、802.2、802.1、802.3ae、802.1D、802.1G、802.1Q、
组织来源:以太网标准由 IEEE()定义在802.3规范中。

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