IEEE802标准和以太网
辽宁工程技术大学上机实验报告
实验名称IEEE802标准与以太网
院系软件学院专业软件工程班级软件16-6 姓名学号日期2018、6、9
实验目的1、通过实验,学习与掌握TCP/IP协议分析的方法及其相关工具的使用。
2、熟练掌握TCP/IP体系结构;
3、学会使用网络分析工具。
4、网络层、传输层与应用层有关协议分析;
实验准备Windows 2000 server 操作系统TCP/IP 协议
Sniffer工具软件
实验内容实验一:
1、主机B启动协议分析器,新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(提取ICMP协议)。
2、主机A ping 主机B,察瞧主机B协议分析器捕获的数据包,分析MAC帧格式。
3、将主机B的过滤器恢复为默认状态。
成绩
实验二:1、主机E启动协议编辑器。
2、主机E编辑一个MAC帧:
目的MAC地址:FFFFFF-FFFFFF
源MAC地址:主机E的MAC地址
协议类型或数据长度:大于0x0600
数据字段:编辑长度在46—1500字节之间的数据
3、主机A、B、C、D、F启动协议分析器,打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件(源MAC地址为主机E的MAC地址)。
4、主机E发送已编辑好的数据帧。
5、主机A、B、C、D、F停止捕获数据,察瞧捕获到的数据中就是否含有主机E所发送的数据帧。
●结合练习三的实验结果,简述FFFFFF-FFFFFF作为目的MAC地址的作用解:FFFFFF-FFFFFF作为目的地址的MAC帧说明这就是一个广播帧,(一对多),即这个帧就是发送给局域网中每一个站点的帧
实验三:
1、主机A启动协议编辑器,并编写一个LLC帧。
目的MAC地址:主机B的MAC地址
源MAC地址:主机A的MAC地址
协议类型与数据长度:001F
控制字段:填写02(注:回车后变成0200,该帧变为信息帧,控制字段的长度变为2字节)
用户定义数据/数据字段:AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDD(注:长度为27个字节)
2、主机B启动协议分析器并开始捕获数据。
3、主机A发送编辑好的LLC帧。
4、主机B停止捕获数据,在捕获到的数据中查找主机A所发送的LLC帧,分析该帧内容。
●记录实验结果
帧类型发送序号N(S) 接受序号N(R)
LLC 001F 0
●简述“协议类型与数据长度”字段的两种含义。
如果字段的值小于1518,它就就是长度字段,用于定义下面数据字段的长度,如果字段的值大于1536,它定义一个封装在帧中的PDU分组的类型。
5、将第1步中主机A已编辑好的数据帧修改为“无编号帧”(前两个比特位为1),用户定义数据/数据字段修改为AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDDD(注:长度为28个字节),重做第2、3、4步。
IEEE标准详解
IEEEInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 美国电气和电子工程师协会IEEE 802又称为LMSC（LAN /MAN Standards Committee，局域网/城域网标准委员会），致力于研究局域网和城域网的物理层和MAC层中定义的服务和协议，对应OSI网络参考模型的最低两层（即物理层和数据链路层）。
IEEE 802也指IEE E标准中关于局域网和城域网的一系列标准。
更确切的说，IEEE 802标准仅限定在传输可变大小数据包的网络。
事实上，IEEE 802将OSI的数据链路层分为两个子层，分别是逻辑链路控制(L ogical Link Control, LLC)和介质访问控制(Media Access Control, MAC)，如下所示：数据链路层逻辑链路控制子层介质访问控制子层物理层IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。
其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。
这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门工作组负责。
LMSC执行委员会（Executive Committee）下设工作组（Working Group）、研究组（Study Group）、技术顾问组（Technical Advisory Group）。
曾经设立的多个SG已经合并到WG中，目前活跃的WG和TAG如下：802.1 局域网概述，体系结构，网络管理和性能测量等；——802.1d (生成树协议Spanning Tree)——802.1w（快速生成树协议RSTP）——802.1p (General Registration Protocol)——802.1q (虚拟局域网Virtual LANs：VLan)——802.1x (基于端口的访问控制Port Based Network Access Control)802.2 逻辑链路控制LLC；802.3 以太网介质访问控制协议CSMA/CD 及物理层技术规范；——802.3u (快速以太网Fast Ethernet)——802.3z (千兆以太网Gigabit Ethernet) 802.3ae 10Gbit/S——802.3ae (10GE)——802.3af（基于以太网供电POE：Power On Ethernet）802.4 令牌环总线Token-Passing Bus (单一/多信道速率1, 5, 10 MBit/s)网介质访问控制协议及其物理层技术规范；802.5 令牌环Token-Passing Ring （基带速率1, 4, 16 MBit/s) 网介质访问控制协议及其物理层技术规范；802.6 城域网（Metropolitan Area Networks)MAC 介质访问控制协议DQDB及其物理层技术规范；802.7 宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的建议；802.8 光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的建议；802.9 综合话音/数据的局域网（IVD LAN）介质访问控制协议及其物理层技术规范；——802.9a (IsoENET (proposed))802.10 局域网安全技术标准；802.11 无线局域网的介质访问控制协议CSMA/CA及其物理层技术规范；——802.11b11Mbps802.11b + 是一个非正式的标准，称为增强型802.11b 。
解析以太网供电PoE国际标准-IEEE802.3af
解析以太网供电PoE国际标准-IEEE802.3af深圳市光网视科技有限公司技术服务部摘要IEEE802.3af标准-光网视PoE技术白皮书本文介绍IEEE802.3af标准PoE的基本技术关键词PoE一.概述PoE被称为基于局域网的供电系统(PoL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统PoE的第一个国际标准，它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。
IEEE在1999年开始制定该标准，最早参与的厂商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。
但是，该标准未完善之前一直制约着市场的扩大。
直到2003年6月，IEEE批准并完善了802. 3af标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、IP摄像机以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。
IEEE 802.3af的发展包含了许多公司专家的努力，光网视PoE交换机的广泛应用也使得该标准可以在各方面得到检验。
一个典型的以太网供电系统。
在配线柜里保留以太网交换机设备，用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。
在双绞线的末端，该电源用来驱动电话、无线接入点、网络摄像机和其他设备。
为避免断电，可以选用UPS集中不间断供电。
是网络系统更加稳健可靠。
二.PoE设备供电方式介绍按照802.3af 标准的定义，PoE 供电系统包含两种设备PS E 和PD，对于PSE设备的定义如下：PSE（powersourcing equipment），主要是用来给其他设备进行供电的设备，其又可以分为两种，分别为Midspan（中间跨接法）和Endspan(末端跨接法）。
《以太网100BASE-T标准》IEEE802。3U
802.3u802.3u是IEEE 802.3u的简称， IEEE 802.3u(100Base-T)是100兆比特每秒以太网的标准。
100Base-T技术中可采用3类传输介质，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B编码方式。
IEEE 802.3u (100Base-T)是100兆比特每秒以太网的标准。
100Base-T 技术中可采用3类传输介质，即100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX，它采用4B/5B编码方式IEEE 802.3协议以太网Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite）以太网协议属于局域网的范畴，包含于IEEE 802.3 标准组。
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，数据是通过共享媒体上载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输过程的。
它的主要不足之处在于有效性和距离限制，链路距离受最小帧大小的限制。
该限制彻底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512字节的最小帧，从而达到了合理的链路距离要求。
当前关于在光纤和双绞线缆上的运行，有四种传输速率：10 Mbps：10Base-T 以太网100 Mbps：快速以太网1000 Mbps：千兆位以太网 802.3z10千兆位以太网：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(自适应以太网)、千兆位以太网以及10千兆位以太网的具体内容将在个别文件中另作介绍。
以太网系统由三个基本单元组成：1）物理媒体，用于携带计算机之间的以太网信号；2）媒体访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得多路计算机对共享以太网信道作出正确判断；3）以太帧，由一组系统用于携带数据的标准比特流构成。
(完整word版)IEEE802标准和以太网 实验报告
实验报告实验中心（室）：计算机工程实验教学中心实验分室：计算机网络基础实验课程：计算机网络与互联网实验项目名称：IEEE802标准和以太网专业：计算机科学与技术（网络工程）年级：2014级姓名：刘成学号：20140657031105 日期：2016年11月3日一．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. 掌握MAC 广播地址的作用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二．实验环境三．实验内容练习 1 领略真实的MAC 帧各主机打开工具区的“拓扑验证工具”，选择相应的网络结构，配置网卡后，进行拓扑验证，如果通过拓扑验证，关闭工具继续进行实验，如果没有通过，请检查网络连接。
本练习将主机 A 和 B 作为一组，主机 C 和 D 作为一组，主机 E 和 F 作为一组。
现仅以主机A、B 所在组为例，其它组的操作参考主机A、B 所在组的操作。
1. 主机B 启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP 协议）。
2. 主机A ping 主机B，察看主机B 协议分析器捕获的数据包，分析MAC 帧格式。
3. 将主机B 的过滤器恢复为默认状态。
练习 2 理解MAC 地址的作用本练习将主机 A 和 B 作为一组，主机 C 和 D 作为一组，主机 E 和 F 作为一组。
现仅以主机A、B 为例，其它组的操作参考主机A、B 的操作。
1. 主机B 启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC 地址为主机A 的MAC 地址）。
2.主机A ping 主机B。
3.主机B 停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机A 所发送的ICMP 数据帧，并分析该帧内容练习 3 编辑并发送MAC 广播帧本练习将主机A 、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。
1. 主机 E 启动协议编辑器。
2. 主机 E 编辑一个MAC 帧：目的MAC 地址：FFFFFF-FFFFFF 源MAC 地址：主机 E 的MAC 地址协议类型或数据长度：大于0x0600 数据字段：编辑长度在46—1500 字节之间的数据 3. 主机A、B、C、D、F 启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC 地址为主机 E 的MAC 地址）。
(完整word版)IEEE802标准和以太网 实验报告
实验报告实验中心（室）：计算机工程实验教学中心实验分室：计算机网络基础实验课程：计算机网络与互联网实验项目名称：IEEE802标准和以太网专业：计算机科学与技术（网络工程）年级：2014级姓名：刘成学号：20140657031105 日期：2016年11月3日一．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. 掌握MAC 广播地址的作用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二．实验环境三．实验内容练习 1 领略真实的MAC 帧各主机打开工具区的“拓扑验证工具”，选择相应的网络结构，配置网卡后，进行拓扑验证，如果通过拓扑验证，关闭工具继续进行实验，如果没有通过，请检查网络连接。
本练习将主机 A 和 B 作为一组，主机 C 和 D 作为一组，主机 E 和 F 作为一组。
现仅以主机A、B 所在组为例，其它组的操作参考主机A、B 所在组的操作。
1. 主机B 启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP 协议）。
2. 主机A ping 主机B，察看主机B 协议分析器捕获的数据包，分析MAC 帧格式。
3. 将主机B 的过滤器恢复为默认状态。
练习 2 理解MAC 地址的作用本练习将主机 A 和 B 作为一组，主机 C 和 D 作为一组，主机 E 和 F 作为一组。
现仅以主机A、B 为例，其它组的操作参考主机A、B 的操作。
1. 主机B 启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC 地址为主机A 的MAC 地址）。
2.主机A ping 主机B。
3.主机B 停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机A 所发送的ICMP 数据帧，并分析该帧内容练习 3 编辑并发送MAC 广播帧本练习将主机A 、B、C、D、E、F 作为一组进行实验。
1. 主机 E 启动协议编辑器。
2. 主机 E 编辑一个MAC 帧：目的MAC 地址：FFFFFF-FFFFFF 源MAC 地址：主机 E 的MAC 地址协议类型或数据长度：大于0x0600 数据字段：编辑长度在46—1500 字节之间的数据 3. 主机A、B、C、D、F 启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC 地址为主机 E 的MAC 地址）。
IEEE 802系列标准
IEEE 802系列标准2008-05-25 10:18对于不同传输介质的不同局域网，IEEE局域网标准委员会定制了不同的标准，适用于不同的网络环境，IEEE 802各标准之间的关系如图4-2所示。
IEEE 802标准主要包括几项（这些标准在物理层和MAC子层有区别，但在逻辑链路子层是兼容的）：① IEEE 802.1标准，定义了局域网体系结构、网络互联，以及网络管理与性能测试。
② IEEE 802.2标准，定义了逻辑链路控制（LLC）子层的功能与服务。
③ IEEE 802.3标准，定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层和物理层规范。
在物理层定义了4种不同介质的10Mb/s的以太网规范，包括10Base- 5（粗同轴电缆）、10Base-2（细同轴电缆）、10Base-F（多模光纤）和10Base-T（无屏蔽双绞线UTP）。
另外，到目前为止IEEE 802.3工作组还开发了一系列标准，如下所示。
• IEEE 802.3u标准，百兆快速以太网标准，现已合并到IEEE 802.3中。
• IEEE 802.3z标准，光纤介质千兆以太网标准规范。
• IEEE 802.3ab标准，传输距离为100m的5类无屏蔽双绞线千兆以太网标准规范。
• IEEE 802.3ae标准，万兆以太网标准规范。
④ IEE E 802.4标准，定义了令牌总线（Token Bus）介质访问控制子层与物理层规范。
⑤ IEEE 802.5标准，定义了令牌环（Token Ring）介质访问控制子层与物理层规范。
⑥ IEEE 802.6标准，定义了城域网（MAN）介质访问控制子层与物理层规范。
⑦ IEEE 802.7标准，定义了宽带网络技术。
⑧ IEEE 802.8标准，定义了光纤传输技术。
⑨ IEEE 802.9标准，定义了综合语音与数据局域网（IVD LAN）技术。
⑩ IEEE 802.10标准，定义了可互操作的局域网安全性规范（SILS）。
4-3 IEEE 802.3标准及以太网
填充字段
❖ 为保证帧的最短长度为64个字节
即：在数据字段长度为0时 两个地址（12字节）+ 长度（2个字节）+ 填充字节+校 验和（4个字节）= 64 18字节+ 填充字节 = 64
填充字节 = 46
所以填充字节为：0 ~ 46字节
14
§5 最短帧长问题
❖ 为什么帧的最短长度为64个字节？
为了确认发送帧是否正确到达终点，必须保证可能的冲突信号
❖ 802.3的帧结构
单位：
字节
7
1
2/6
2/6
2
先导字段 10101010
目的地址 源地址
0~1500 数据
帧开始字符10101011 数据字段长度
0~46 填充字符
4 校验和
0~46 填充字符
4 校验和
9
交互问题
集线器和中继器能否改变以太网的帧？它 们工作ISO/OSI网络结构的哪一层？（ ） A.有，物理层 B.没有，物理层 C.有，数据链路层 D.没有，数据链路层
廉价 易于维护 用于楼间
接口 AUI BNC RJ-45 ST
4
粗缆以太网（10BASE5）
终止器
收发器粗缆 AUI电缆 Nhomakorabea终止器
5
细缆以太网(10BASE2)
细缆 BNC连接器
终止器
6
双绞线以太网(10BASE-T)
HUB
双绞线
RJ-45
7
§3 802.3的其他设备
❖ 集线器（HUB）：目前很常用。形成星形 连接，但其本质是总线结构
长度（传输512 bit，即64字节的时间），即帧的长度至少为64个
字节
详尽的IEEE802标准
IEEE802协议集介绍(802.1 〜802.21 )1980 年 2 月成立 IEEE802 委员会（ IEEE - Institute of Electrical and lectronics Engineers INC ， 即电器和电子工程师协会） 。
该委员会制定了一系列局域网标准，称为 IEEE802 标准。
按 IEEE802 标准，局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层（MAC-Media Access Control ）和逻辑链路子 层 LLC （Logical Link Control ） 组成。
IEEE 委员会为局域网制定了一系列标准，统称为IEEE802 标准。
IEEE802.1 — 局域网概述、体系结构、网络管理和网络互联IEEE802.2 — 逻辑链路控制 LLCIEEE802.3 — CSMA/C 胡问方法和物理层规范，主要包括如下几个标准：IEEE802.3 — CSMA/CD 介质访问控制标准和物理层规范：定义了四种不同介质10Mbps 以太网 规范 ： 10BASE2、10BASE5、 10BASET 、10BASEFIEEE802.3U — 100Mbps 快速以太网标准，现已合并到802.3中 IEEE802.3z — 光纤介质千兆以太网标准规范IEEE802.3ab — 传输距离为 100米的 5类无屏蔽双绞线介质千兆以太网标准规范IEEE802.4—Token Passing BUS （令牌总线）IEEE802.5—Token Ring （令牌环）访问方法和物理层规范IEEE802.6 —城域网访问方法和物理层规范IEEE802.7 —宽带技术咨询和物理层课题与建议实施IEEE802.8 —光纤技术咨询和物理层课题IEEE802.9 —综合声音/数据服务的访问方法和物理层规范IEEE802.10 —安全与加密访问方法和物理层规范IEEE802.11 —无线局域网访问方法和物理层规范，包括：IEEE802.11a 、IEEE802.11b 、 IEEE802.11c 和 IEEE802.11q 标准。
ieee802现有标准
IEEE 802现在有很多标准，比如：
1. IEEE 80
2.1系列：包括生成树协议（STP）、多生成树协议（MSTP）、快速生成树协议（RSTP）等。
2. IEEE 802.2系列：逻辑链路控制（LLC）。
3. IEEE 802.3系列：包括100M以太网（快速以太网）、1000M以太网（千兆以太网）等。
4. IEEE 802.4系列：令牌总线（Token Bus）访问控制方法及物理层技术规范。
5. IEEE 802.5系列：包括但不限于标记环协议等。
6. IEEE 802.6系列：城域网。
7. IEEE 802.7系列：宽带网络。
8. IEEE 802.8系列：光纤传输技术。
9. IEEE 802.9系列：综合语音与数据局域网（IVD LAN）技术。
10. IEEE 802.10系列：局域网安全性规范。
11. IEEE 802.11系列：无线局域网（WLAN）。
12. IEEE 802.12系列：100VG-AnyLAN快速局域网访问方法和物理层规范。
13. IEEE 802.14系列：交互式电视网（Cable Modem）。
14. IEEE 802.15系列：无线个人网络技术标准，代表技术蓝牙。
以上只是IEEE 802下的部分标准，仅供参考。
IEEE 802标准介绍
IEEE 802标准介绍IEEE 802标准IEEE 802 StandardsIEEE 802 Standards IEEE 802标准电气和电子工程师协会（IEEE）802委员会或802工程定义了局域网（LAN）标准。
标准中的大部分是在80年代由委员会制订的，当时个人计算机联网刚刚兴起。
注意：下面的许多标准也是ISO8802标准。
例如IEEE802．3是ISO8802．3。
802．1网间互连定义定义了IEEE802标准和ISO开放系统互连（OSI）参考模型之间的关系。
例如，这个委员会为所有的802标准定义了48位的LAN站地址，这样每一个适配器就有唯一地址。
IEEE记录了网络接口卡的供应商们，并把地址开始的三个字节赋予每一个供应商。
然后每一个供应商负责为他的每个产品建立一个唯一的地址。
802．2逻辑链路控制定义了IEEE逻辑链路控制（LLC）协议，这些协议确保数据在一条通信链路上可靠地传输。
OSI协议栈中的数据链路层被分成了介质访问控制（MAC）子层和LLC子层。
在桥接器中，这两层作为一个模块化交换机制服务，如图I－5所示。
一幅到达以太网并指定发送到令牌环网的帧被剥去该帧的以太网头部并用令牌环网头部重新封装这幅帧。
LLC协议是由高级数据链路控制（HDLC）协议派生而来的，并且两者在操作上类似。
注意，LLC提供了服务访问点（SAP）地址，而MAC子层提供了一个设备的物理网络地址。
SAP指定了运行于一台计算机或网络设备上的一个或多个应用进程地址。
LLC提供了以下服务：□面向连接的服务在这个服务中，一个会话是和一个目的站建立的，并且当数据传输结束时，就关闭这个会话。
每个节点都自动地参与数据传输，但是这样的会话要求一个建立时间以及会话双方由于监控带来的额外开销。
□应答式面向连接服务这种服务类似于上面的服务，在这种服务中，分组传输是需要应答的。
□非应答式无连接服务在这种服务中不用建立会话，分组只是发往目的地。