数据链路层协议分析
SRIO协议分析
SRIO协议分析协议名称：SRIO协议分析一、介绍SRIO（Serial RapidIO）是一种高性能串行总线协议，用于在多个处理器、DSP、FPGA和其他设备之间提供高速数据传输和通信。
该协议具有低延迟、高带宽和可靠性的特点，广泛应用于通信、网络和嵌入式系统领域。
二、协议结构SRIO协议采用分层结构，包括物理层、数据链路层、传输层和应用层。
1. 物理层：负责传输电信号和数据比特流，定义了物理接口和电气特性。
SRIO物理层支持多种传输速率，如1.25Gbps、2.5Gbps和3.125Gbps。
2. 数据链路层：负责将数据分割为数据包，并添加头部和尾部的控制字段，以便进行错误检测和纠正。
数据链路层还负责流量控制和传输可靠性。
3. 传输层：负责路由和转发数据包，确保数据包按照正确的路径传输到目标设备。
传输层还支持多播和广播功能。
4. 应用层：提供高级功能和协议特性，如消息传递、中断处理和配置管理等。
应用层可以根据特定的应用需求进行定制。
三、协议特性SRIO协议具有以下特性：1. 高带宽：SRIO协议支持高速数据传输，最高速率可达3.125Gbps，满足对大数据量的高带宽需求。
2. 低延迟：由于采用串行传输方式，SRIO协议具有较低的传输延迟，适用于对实时性要求较高的应用场景。
3. 可靠性：SRIO协议通过使用校验和、重传机制和错误检测等技术，提供可靠的数据传输和通信。
4. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，如点对点、多点对点和多点对多点等，可以根据系统需求进行灵活配置。
5. 可扩展性：SRIO协议支持多个设备之间的互联，可以通过添加更多的设备来扩展系统的功能和性能。
四、应用场景SRIO协议广泛应用于以下领域：1. 通信系统：SRIO协议可用于构建高速数据传输的通信系统，如无线基站、传输网关和数据中心等。
2. 网络设备：SRIO协议可用于构建高性能的网络设备，如路由器、交换机和防火墙等。
3. 嵌入式系统：SRIO协议可用于连接多个处理器、DSP和FPGA等嵌入式设备，提供高速数据传输和通信。
OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议(详解)
OSI七层模型和TCPIP模型及对应协议（详解）1.OSI七层模型OSI（Open Systems Interconnection）七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种网络体系结构模型，将计算机网络的功能划分为七个层次，每个层次负责不同的任务。
这些层次从底层到顶层分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
-物理层：负责传输比特流，即原始的0和1的比特流。
-数据链路层：将物理层传输的数据流划分为数据帧，并在物理传输媒介上发送和接收数据帧。
-网络层：负责通过不同网络节点进行数据的路由和转发，实现数据包的传输。
-传输层：负责端到端的通信连接，在传输过程中确保数据的可靠传输和错误控制。
-会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话。
-表示层：负责数据的格式化和解码、加密和解密，确保接收方能够正确理解发送方的数据。
-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信。
2.TCP/IP模型TCP/IP模型是一种通信协议体系结构，目前是互联网的基础协议。
TCP/IP模型由四个层次构成，分别为网络接口层、互联网层、传输层和应用层。
-网络接口层：负责将数据帧从物理层传输到网络层，并对数据进行分割和重组。
-互联网层：负责将数据包从源主机传输到目的主机，包括IP协议、ARP协议和ICMP协议等。
-传输层：负责数据的可靠传输和错误控制，包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）等。
-应用层：提供用户与网络的接口，支持各种应用程序的网络访问和通信，包括HTTP、FTP、SMTP等协议。
3.OSI七层模型和TCP/IP模型的对应关系及协议：-OSI的物理层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi 等。
-OSI的数据链路层对应TCP/IP的网络接口层，协议包括以太网、Wi-Fi等。
-OSI的网络层对应TCP/IP的互联网层，协议包括IP、ARP、ICMP等。
PPP协议分析
PPP协议分析协议名称：PPP协议分析一、引言PPP（Point-to-Point Protocol）是一种用于在数据链路层进行通信的协议。
它广泛应用于计算机网络中，用于在两个节点之间建立可靠的点对点连接。
本文将对PPP协议进行详细分析，包括协议的定义、功能、工作原理以及相关的安全性和优缺点。
二、协议定义PPP协议是一种数据链路层协议，用于在计算机网络中建立点对点连接。
它定义了一套规范，用于在两个节点之间进行数据传输和通信。
PPP协议提供了可靠的数据链路层服务，支持多种网络协议的传输，如IP、IPX等。
三、协议功能1. 建立连接：PPP协议通过LCP（Link Control Protocol）来建立和维护连接。
LCP协议负责协商和配置连接参数，如认证方式、数据压缩等。
2. 身份验证：PPP协议支持多种身份验证方式，如PAP（Password Authentication Protocol）和CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol）。
这些身份验证机制可确保通信双方的身份合法性。
3. 数据传输：PPP协议提供可靠的数据传输服务，通过数据链路层的帧封装和解封装机制，将网络层的数据封装成帧进行传输，并在接收端进行解封装还原为原始数据。
4. 错误检测和纠正：PPP协议使用CRC（Cyclic Redundancy Check）算法进行帧的错误检测，一旦发现错误，将丢弃错误的帧并请求重新发送。
5. 网络控制：PPP协议通过NCP（Network Control Protocol）来支持多种网络层协议的传输，如IPCP（Internet Protocol Control Protocol）用于传输IP协议。
四、协议工作原理1. 连接建立：通信双方通过LCP协议进行连接建立，包括协商认证方式、数据压缩等参数。
一旦连接建立成功，进入网络层协议的配置阶段。
PPP协议的安全性分析
PPP协议的安全性分析PPP（Point-to-Point Protocol）是一种常用的数据链路层协议，用于在计算机之间建立可靠的通信连接。
在如今信息安全威胁层出不穷的背景下，对PPP协议的安全性进行分析变得尤为重要。
本文将从几个方面对PPP协议的安全性进行探讨。
一、身份验证安全性身份验证是PPP协议中确保通信双方的身份合法性的重要环节。
PPP协议通过使用多种身份验证方法来保证通信的安全性。
其中最常见的方法是使用PAP（Password Authentication Protocol）和CHAP （Challenge Handshake Authentication Protocol），它们都采用了加密手段来防止密码泄露和中间人攻击。
此外，也可以使用更为安全的EAP （Extensible Authentication Protocol）来进一步提高身份验证的安全性。
二、数据加密安全性PPP协议在数据传输过程中可以使用多种加密算法来保证数据的机密性和完整性。
最常用的加密算法是MPPE（Microsoft Point-to-Point Encryption），它使用40位或128位的密钥对数据进行加密，并通过校验和机制确保数据的完整性。
MPPE算法的安全性在一定程度上提高了PPP协议的数据传输安全性。
三、安全通道建立PPP协议在建立通信连接时可以使用SSL/TLS等多种安全传输协议，以确保通信双方的通信数据在传输过程中不被窃取或篡改。
通过使用这些安全传输协议，PPP协议可以提供更为安全的通信通道，阻止中间人攻击和数据被窃取等安全威胁。
四、防止拒绝服务攻击拒绝服务攻击是一种常见的网络攻击手段，目的是通过占用系统资源或充斥网络流量来使系统无法正常运行。
PPP协议可以通过使用最大传输单元（MTU）限制来防止拒绝服务攻击。
通过限制每个数据包的大小，可以降低网络流量的负担，提高系统的抗攻击能力。
五、网络地址转换（NAT）安全性在使用PPP协议进行通信时，往往需要进行网络地址转换（NAT），将内部网络的IP地址转换为可在公网上访问的IP地址。
ARP协议分析
ARP协议是个高效的数据链路层协议，但同时其存在的缺陷是不容忽视的：ARP协议没有连接的概念，任一主机在没有ARP请求的时候也可以作出应答，这就导致了任何主机都可以向被攻击者发送假冒的应答包；ARP协议没有认证机制，对于数据的发送及接收方都不做任何认证，只要收到的协议包是有效的，主机就无条件地根据协议包内容刷新本机ARP缓存。
因此攻击者有了可乘之机，他们可随时发送虚假的ARP包，更新被攻击者主机上的ARP缓存，进行欺骗。
一、ARP期骗主要就是指利用ARP协议的漏洞，通过向目标设备主机发送虚假的ARP报文，达到监听或者截获目标主机数据的攻击手段。
主要攻击类型：冒充主机欺骗网关(对路由器ARP表的欺骗)；冒充网关欺骗主机（对内网PC的网关欺骗）。
1、冒充主机欺骗网关攻击主机C发出一个报文，其中源MAC地址为MAC C，源IP地址为IP A。
这样任何发往主机A的报文都会被发往攻击主机C。
网关无法与真实主机A直接通信。
假如攻击主机不断地利用自己的真实MAC地址和其他主机的IP地址作为源地址发送ARP包。
则网关无法与网段内的任何主机(攻击主机C除外}，进行直接通信。
然而，这种情况下，交换机是不会产生任何报警日志的，原因在于，多个IP地址对应一个MAC地址在交换机看来是正常的。
不会影响其通过IP所对应的MAC 来交付报文。
如果攻击者将网关ARP缓存中的MAC地址全部改为根本就不存在的地址，那么网关向外发送的所有以太网数据帧会丢失．使得上层应用忙于处理这种异常而无法响应外来请求。
也就导致网关产生拒绝服务（不能响应外界的请求，不能对外提供服务）。
2、冒充网关欺骗主机(1）在主动攻击中．攻击者C主动向A发送ARP应答数据包，告诉A，B(网关)的IP地址所对应的MAC地址是CC-CC-CC-CCCC-CC，从而使得A修改自己的ARP 列表，把B的IP地址对应的MAC地址修改为攻击者C的MAC地址。
(2) 攻击者C也主动向B发送ARP应答数据包．告诉B．A的IP地址所对应的MAC地址是CC-CC-CC-CC-CC-CC。
SRIO协议分析
SRIO协议分析协议名称：SRIO协议分析一、引言SRIO（Serial RapidIO）协议是一种高性能串行总线协议，用于在多个处理器、FPGA和其他外设之间进行快速、可靠的数据传输。
本文将对SRIO协议进行详细分析，包括协议的特点、结构、通信流程以及相关的数据包格式。
二、协议特点1. 高性能：SRIO协议提供高带宽和低延迟的数据传输，适用于要求实时性和高速数据交换的应用场景。
2. 可靠性：SRIO协议支持错误检测和纠正机制，确保数据传输的可靠性和完整性。
3. 灵活性：SRIO协议支持多种拓扑结构，包括点对点、多对多和多级互连等，能够满足不同系统的需求。
4. 扩展性：SRIO协议支持多个虚拟通道，可以同时传输多个数据流，提高系统的扩展性和并行性。
三、协议结构SRIO协议由物理层、数据链路层和传输层组成。
1. 物理层：SRIO协议使用差分信号进行数据传输，支持多种物理介质，如电缆、光纤等。
2. 数据链路层：SRIO协议使用帧作为数据传输的基本单位，包括帧头、帧中的数据和帧尾等字段。
3. 传输层：SRIO协议定义了数据包的格式和传输规则，包括数据包的类型、优先级、路由信息等。
四、通信流程SRIO协议的通信流程包括初始化、连接建立、数据传输和连接释放等阶段。
1. 初始化阶段：- 初始化物理层：配置物理层参数，如速率、电压等。
- 发送初始化序列：通过发送特定的初始化序列进行通信设备的识别和配置。
2. 连接建立阶段：- 发送连接请求：发送连接请求数据包，包含连接的目标地址和参数。
- 建立连接确认：接收方收到连接请求后，发送连接确认数据包，确认连接建立。
3. 数据传输阶段：- 数据包传输：发送方将数据封装成数据包，并通过SRIO总线发送给接收方。
- 数据包接收：接收方接收到数据包后，进行解析和处理。
4. 连接释放阶段：- 发送释放请求：发送方发送释放请求数据包，请求释放连接。
- 释放连接确认：接收方收到释放请求后，发送释放连接确认数据包，确认连接释放。
工业通信中的网络通信协议分析与选择
工业通信中的网络通信协议分析与选择工业通信是指在工业生产过程中，各个设备、工艺和系统之间进行数据传输和通信的过程。
网络通信协议则是工业通信中的重要组成部分，用于规定数据传输的格式、传输方式和通信规则等。
一、网络通信协议的基本概念与分类网络通信协议是指在网络中各个节点之间进行数据交换和传输时所采用的一种规范或约定。
它包括协议的数据格式、传输方式、通信规则以及错误校验和恢复等方面。
常见的网络通信协议可以分为以下几类：1.物理层协议：主要规定了电器、线缆和光纤等物理媒介的传输特性和接口规范，例如Ethernet（以太网）和RS-232等。
2.数据链路层协议：负责将原始数据分成帧，进行差错校验和纠错，以确保数据的可靠传输。
常见的数据链路层协议有HDLC（高级数据链路控制）和PPP（点对点协议）等。
3.网络层协议：负责将数据从源地址传输到目的地址，实现不同网络之间的互联。
常用的网络层协议有IP（Internet协议）和ICMP （Internet控制消息协议）。
4.传输层协议：提供端到端的数据传输服务，通常是在网络层的基础上增加了可靠性和流量控制等功能。
常见的传输层协议有TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。
5.应用层协议：是最接近用户的协议层，负责定义应用程序之间的通信规则和数据格式。
常用的应用层协议有HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）和SMTP（简单邮件传输协议）等。
二、网络通信协议的选择原则在工业通信中选择适合的网络通信协议非常重要，它直接影响到系统的稳定性、可靠性和性能。
以下是选择网络通信协议的一些原则：1.兼容性：协议应具备与现有设备和系统的兼容性，能够无缝集成到现有的网络环境中。
2.可靠性：协议应具备数据传输的可靠性，能够保证数据的完整性和准确性，同时具备错误检测和纠错机制。
3.实时性：对于需要实时数据传输的工业场景，协议应具备足够的实时性，以确保数据的及时传输和处理。
协议分析
1 1 字节 1 802.2 控制 LLC 帧 DSAP SSAP
2 1 1 1
数
据
43 ~ 1497 数 据
目的地址 源地址 长度/类型 DSAP SSAP 控制
IP 数据报
字节 以太网 V2 MAC 帧 插 入 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据
8 字节 7 字节 1 字节 帧开始 定界符
路由器 R2
HA6 局域网
主机 H2 IP2 HA2 主机 H21 IP3 IP4 IP1 → IP2 路由器 R2 IP5 IP6 IP1 → IP2
IP1
IP2
IP 层上的互联网
HA1 从 HA1 到 HA3 MAC 帧
25
HA3
HA4
HA5
HA6 从 HA6 到 HA2 MAC 帧
4
主机 1 向主机 2 发送数据
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部 运输层首部 网络层首部
H4 H4 H4 H5 H5 H5 H5
主机 1
AP1 5
主机 2
AP2 5
应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据
4
3 2
链路层 首部
H2
H3 H3
链路层 尾部
T2
4 3 2 1
8
MAC = Manufacture ID + NIC ID
MAC = Manufacture ID + NIC ID 24bit + 24bit 公司：Cisco Novell 00-00-0C 00-00-1B 00-00-D8 3Com 00-20-AF
00-60-8C
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三实验环境
四实验流程
图2.1-2(
五实验原理
在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补
物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。
数据链路的建立、拆除、对数据的检
错，纠错是数据链路层的基本任务。
局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资
实验二以太网链路层帧格式分析
一实验目的
1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定
的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。
3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。
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二实验内容
据使用的协议类型。例如0X0806表示ARP请求或应答，0X0800表示IP协议。 该字段的值小于0X0800时表示以太网用户数据的长度字段，上层携带
LLC-PDU。
数据字段：这是一个可变长度字段，用于携带上层传下来的数据。
帧校验FCS:以太网采用32位CRC冗余校验。校验范围是目的地址、源 地址、长度/类型、数据字段。
SS:是监控帧类型指示。标识监控帧的具体类型，即：RR（接收就绪）、RNR
（接收未就绪）和REJ（拒绝）。
MM-MMM:无编号帧的修饰段，定义发送无编号帧的具体类型
六实验步骤
步骤一：运行ipconfig命令
1、 在Windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig/all，如图2.1-4所
示，会显示本机的网络信息。
3、以太网帧结构
以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下：
目的地址
源地址
帧类型/长度
数据
帧校验
各字段的含义：
目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。
源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。
帧类型/长度（TYPE/LEN）:该字段的值大于或等于0X0800时，表示上层数
2、观察运行结果，获得本机的以太网地址。
图2.14获取本地的MAC地址
步骤二：编辑LLC信息帧并发送
1、打开协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，会弹出“协议模版”的对话框， 如图2.1-5所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC协议模版”，建立一个LLC帧；
子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了
使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE802标准特 意把LLC独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依 赖于物理媒体和媒体访问控制方法。LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无 连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的核心。 以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。
2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。
3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。
2、IEEE802标准的局域网参考模型
IEEE802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能，OSI/RM的数据 链路层功能，在 局域网 参考模型中被 分成媒 体访问控制MAC（MediumAccessCo ntrol）和逻辑链路控制LLC（LogicalLi nkCon trol）两个
1、学习网络协议编辑软件的各组成部
Slepl:设走夹验环墳
2、 学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能;—
£伽|12:运行ipconfig命令
3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；厂
5始閃：娠輻LLC信息輔并灰洪
Step4:编頤IXC噩拦巾贞和无
5、理解MAC酩部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能；
源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓 扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻
辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局 域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单 等。
1、三个主要技术
1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。
4、LLC-PDU部分
三种LLC帧的控制位：信息帧、监控帧和无编号帧。下图表示了LLC三类
帧的控制字段的比较。
信息帧：
0
NS()
P/F
NR()
监督帧：
10SS
GG
P/F
NR()
无编号帧：
1
1
MMP/FMMM
N（S）:是发送帧的序列号。
N（R）:接收帧的序列号。
P/F:是POLL/FINAL轮旬/终止位。