以太网协议的规则
计算机三级《网络技术》基础知识：以太网
计算机三级《网络技术》基础知识：以太网2015计算机三级《网络技术》基础知识：以太网1.以太网的发展1976年7月，Bob在ALOHA网络的基础上，提出总线型局域网的设计思想，并提出冲突检测、载波侦听与随机后退延迟算法，将这种局域网命名为以太网(Ethernet)。
以太网的核心技术是：介质访问控制方法CDMA/CD.这种方法解决了多结点共享公用总线的问题。
早期以太网的传输介质是同轴电缆，后用双绞线，再后用光纤。
2.以太网的帧结构与工作流程(1)以太网数据发送流程冲突：多个站点同时利用总线发送数据，导致数据接收不正确。
总线网没有控制中心，如果一个站点发送数据帧，以广播方式通过总线发送，每一个站点都能收到数据帧，其它站点也可以同时发送，因此冲突不可避免。
CSMA/CD发送流程可简单概括为：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发。
实现公共传输介质的控制策略，需要解决的问题是：载波侦听，冲突检测，冲突后的处理方法。
(a)载波侦听结点利用总线发送数据时，首先侦听总线是否空闲，以太网规定发送数据采用曼彻斯特编码。
判断总线是否空闲可以判断总线上是否有电平跳变。
不发生跳变总线空闲。
此时如果有结点已准备好发送数据，可以启动发送。
(b)冲突检测方法载波侦听不能完全消除冲突，原因是数字信号是以一定的速率传输的。
例如：结点A发送数据帧时，离他1000m距离的结点在一定的时间延迟后才能收到数据帧，此时间段内如果B也发送数据，造成冲突。
从物理层上看，冲突时多个信号叠加，导致波形不同于任何结点的波形信号。
解决方案：结点A发送数据前，先发送侦听信号，如果侦听信号在最大距离传输时间2倍时，没有冲突信号出现，结点A肯定取得总线的访问权。
冲突信号的延迟时间=2*D/V。
其中：D是结点到最远结点的距离，V表示信号传输速度，信号往返的时间为延迟时间。
进行冲突检测的方法有两种：比较法和编码违例法。
比较法：将发送信号波形与从总线上接收的信号比较，如果不同说明有冲突。
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。
以太网的通信协议书
以太网的通信协议书以太网是一种常用的局域网通信协议，广泛应用于各种网络环境中。
其设计目标是为了在计算机之间提供高效、可靠的数据传输。
在本文中，我将为您介绍以太网的通信协议。
以太网通信协议的基本工作原理是将数据分组传输，其中每个分组称为一个帧。
每个帧包含源和目的MAC地址、帧类型和数据部分。
数据部分是要传输的实际数据。
以太网使用MAC （媒体访问控制）地址来标识每个网络设备，以便正确地路由数据包。
它通过物理媒介，如电缆或光纤，把帧从一个节点传输到另一个节点。
以太网使用CSMA/CD（载波侦听多点接入/碰撞检测）协议来解决多个节点同时访问媒体的冲突问题。
CSMA/CD协议基于载波侦听原则，节点会先侦听通信媒介，如果媒介是空闲的，节点则发送数据，否则延迟发送直到媒介空闲。
如果两个节点同时发送数据导致碰撞发生，节点会停止发送数据，并发送一个碰撞检测信号，通知其他节点发生了碰撞。
当节点侦听到碰撞检测信号后，会在一段随机时间之后重新发送数据。
以太网通信协议定义了数据的传输速率。
常见的传输速率有10Mbps、100Mbps和1Gbps等。
高速以太网还支持更高的传输速率，如10Gbps和40Gbps。
传输速率决定了数据传输的效率和带宽。
高速以太网可以提供更大的带宽，以满足高密度数据传输的需求。
以太网通信协议通过帧类型字段来标识数据类型。
例如，IP数据包使用帧类型字段来指示传输的是IP数据。
以太网还支持有限广播和多播功能，允许将数据广播到整个网络或特定的多个节点。
以太网通信协议还定义了物理层和数据链路层的标准和规范。
物理层确定了电缆类型、连接器和传输距离等。
常见的以太网物理层标准包括10BASE-T、100BASE-TX和1000BASE-T等。
数据链路层负责将以太网帧封装成比特流，并提供数据可靠性和错误检测功能。
以太网通信协议在网络中的应用非常广泛。
它不仅用于传输数据，还用于音频和视频流的传输。
它被广泛用于家庭网络、企业网络和数据中心等环境中。
常用局域网协议
常用局域网协议在当今数字化的时代，局域网（Local Area Network，简称 LAN）在企业、学校、家庭等各种场景中发挥着至关重要的作用。
而要使局域网能够高效、稳定地运行，离不开一系列协议的支持。
这些协议就像是局域网中的“交通规则”，规范着数据的传输和交换。
接下来，让我们一起了解一些常用的局域网协议。
一、以太网协议（Ethernet）以太网是应用最为广泛的局域网技术之一。
它采用了一种称为“载波监听多路访问/冲突检测”（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，简称 CSMA/CD）的访问控制方法。
简单来说，当一台计算机想要发送数据时，它会先监听网络线路，看看是否有其他计算机正在传输数据。
如果线路空闲，它就会开始发送数据。
但由于网络中的计算机可能会同时尝试发送数据，从而导致冲突。
当发生冲突时，发送数据的计算机都会检测到，并各自等待一段随机的时间后重新尝试发送。
以太网协议支持多种传输速率，从早期的 10Mbps 到如今常见的100Mbps、1000Mbps 甚至更高。
它具有简单、易于实现和成本低等优点，这也是其广泛应用的重要原因之一。
二、令牌环网协议（Token Ring）令牌环网是另一种早期的局域网技术。
在令牌环网中，数据传输是通过一个称为“令牌”的特殊帧来控制的。
令牌在网络中的各个节点之间依次传递。
只有拥有令牌的节点才有权利发送数据。
当一个节点完成数据发送后，令牌会被传递给下一个节点。
这种方式可以避免数据冲突的发生，但相对来说，其实现较为复杂，且在网络负载较大时，可能会出现令牌传递延迟等问题。
三、无线局域网协议（WiFi）随着无线技术的发展，无线局域网（Wireless Local Area Network，简称 WLAN）越来越普及，而 WiFi 则是其中最常见的协议之一。
WiFi 协议包括多个版本，如 80211a、80211b、80211g、80211n 和80211ac 等。
计算机网络协议大全
计算机网络协议大全计算机网络协议是指计算机网络中用于数据通信的约定和规则。
它们定义了数据在网络中的传输方式、传输速率、错误检测和纠正机制等，为网络通信提供了基础。
本文将介绍一些常见的计算机网络协议，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
一、物理层协议物理层协议是计算机网络中最底层的协议，主要负责传输比特流。
常见的物理层协议有：1. 以太网（Ethernet）：以太网是一种局域网技术，采用CSMA/CD （载波监听多路访问/冲突检测）技术，在共享电缆上实现多台计算机的数据通信。
2. 无线局域网（Wi-Fi）：Wi-Fi协议是一种无线局域网技术，基于IEEE 802.11标准，允许计算机通过无线信号进行数据传输。
二、数据链路层协议数据链路层协议负责将数据帧从一个节点传输到相邻节点，保证可靠的数据传输。
常见的数据链路层协议有：1. 点对点协议（PPP）：PPP协议用于点对点通信，支持数据压缩和加密。
它可以通过串行线路进行通信。
2. 以太网协议（Ethernet）：以太网在物理层和数据链路层都有协议，因此可以看作是一个综合性的协议。
三、网络层协议网络层协议负责将数据包从源主机传输到目标主机，通过路由选择合适的路径。
常见的网络层协议有：1. 互联网协议（IP）：IP协议是互联网的核心协议，负责将数据分组从源主机传输到目标主机。
IPv4和IPv6是最常用的版本。
2. 路由信息协议（RIP）：RIP是一种动态路由协议，用于在本地网络之间选择最佳的路径。
它根据跳数来评估路径的优劣。
四、传输层协议传输层协议负责在源主机和目标主机之间建立可靠的端到端连接，并提供可靠的数据传输。
常见的传输层协议有：1. 传输控制协议（TCP）：TCP协议提供可靠的、面向连接的数据传输。
它通过序号、确认和重传机制来保证数据的可靠性。
2. 用户数据报协议（UDP）：UDP协议提供不可靠的、无连接的数据传输。
它速度快，但无法保证数据的可靠性。
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。
以太网 协议
以太网协议以太网协议。
以太网协议是一种局域网通信协议，它规定了数据在局域网中的传输方式和规则。
以太网协议是计算机网络中最常用的协议之一，它的发展历史可以追溯到上个世纪70年代。
随着技术的发展，以太网协议也不断演进，从最初的10Mbps发展到目前的千兆以太网和万兆以太网，以及未来可能出现的更高速率的以太网。
1. 以太网协议的基本原理。
以太网协议采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）技术，即载波监听多路访问/冲突检测技术。
在数据传输之前，发送方会先监听信道，如果信道空闲，则开始发送数据；如果多个设备同时发送数据造成冲突，就会进行冲突检测，并根据算法进行重发。
这种方式能够有效地避免数据碰撞，提高了数据传输的效率。
2. 以太网协议的数据帧格式。
以太网协议的数据帧格式包括前导码、目的地址、源地址、长度/类型、数据和校验序列等部分。
前导码用于同步接收方的时钟，目的地址和源地址分别表示数据的接收方和发送方，长度/类型字段表示数据的长度或者类型，数据字段是实际传输的数据内容，校验序列用于检测数据传输过程中是否出现错误。
这种数据帧格式简单而高效，适用于局域网中的数据传输。
3. 以太网协议的速率和介质。
以太网协议最初的速率是10Mbps，后来发展到100Mbps，1Gbps，甚至更高的速率。
不同的速率对应着不同的物理介质，比如10Mbps对应着双绞线，100Mbps 和1Gbps对应着光纤等。
随着技术的进步，以太网协议的速率和介质也在不断更新，以满足日益增长的数据传输需求。
4. 以太网协议的应用。
以太网协议广泛应用于各种场景，比如家庭局域网、企业局域网、数据中心网络等。
在家庭局域网中，以太网协议通常用于连接各种智能设备，比如电脑、手机、智能电视等，实现宽带上网、文件共享、打印等功能。
在企业局域网和数据中心网络中，以太网协议更是扮演着至关重要的角色，支持大规模数据传输和处理。
三种常见的局域网通信协议
三种常见的局域网通信协议局域网（Local Area Network，LAN）是指在相对较小的范围内，通过一定的线路或设备连接起来的计算机网络。
在局域网中，计算机可以相互通信、共享资源、进行文件传输等操作。
为了实现计算机之间的通信，需要使用各种通信协议。
本文将介绍三种常见的局域网通信协议，分别是以太网协议、Wi-Fi协议和传输控制协议/互联网协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）。
一、以太网协议以太网协议是一种传输数据的协议，广泛用于局域网中。
它定义了计算机之间的通信规则和传输方式。
以太网协议使用双绞线或同轴电缆作为传输介质，支持多种传输速率，如10Mbps、100Mbps、1000Mbps等。
以太网协议以帧的形式传输数据，在局域网中，每个计算机都有一个唯一的MAC地址，用于标识计算机的身份。
当一台计算机发送数据时，会将数据封装成以太网帧，并在帧头中写入目标MAC地址和源MAC地址，以指示数据的发送方和接收方。
通过交换机等网络设备，以太网协议可以实现计算机之间的高速通信。
二、Wi-Fi协议Wi-Fi协议是一种无线局域网协议，它基于无线电波传输数据。
Wi-Fi协议允许计算机通过无线接入点（Access Point，AP）连接到局域网。
它使用无线电频段来传输数据，提供了与以太网相似的功能和性能。
Wi-Fi协议使用的是CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，带有冲突避免的载波侦听多路访问）技术，通过监听信道上是否有其他设备的信号来避免碰撞。
Wi-Fi协议支持多种传输速率，如802.11b、802.11g、802.11n等，其中802.11n标准提供了更高的传输速率和更远的覆盖范围。
通过Wi-Fi协议，用户可以在覆盖范围内无线地连接到局域网，并实现与有线网络相同的通信功能。
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以太网协议
2007-08-25 16:45:54| 分类：默认分类|字号订阅
历史上以太网帧格式有五种:
1 Ethernet V1：这是最原始的一种格式，是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD以太网标准的封装格式，后来在1980年由DEC，Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准；
2 Ethernet II即DIX 2.0：Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式。
Cisco 名称为：ARPA。
这是最常见的一种以太网帧格式，也是今天以太网的事实标准，由DEC，Intel和Xerox 在1982年公布其标准，主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口，在帧格式上并无变化；Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准；Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。
常见协议类型如下：
0800 IP
0806 ARP
0835 RARP
8137 Novell IPX
809b Apple Talk
如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500)，则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了，而是下面讲到的三种802.3帧类型之一；Ethernet可以支持TCP/IP，Novell IPX/SPX，
在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特（8字节）的前导字符，如图所示。
其中，前7个字节称为前同步码（Preamble），内容是16进制数0xAA，最后1字节为帧起始标志符0xAB，它标识着以太网帧的开始。
前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。
——PR：同步位，用于收发双方的时钟同步，同时也指明了传输的速率（10M和100M 的时钟频率不一样，所以100M网卡可以兼容10M网卡），是56位的二进制数101010101010.....
——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.
——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.
——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址,同样是6个字节.
----TYPE：类型字段，表明该帧的数据是什么类型的数据，不同的协议的类型字段不同。
如：0800H 表示数据为IP包，0806H 表示数据为ARP包，814CH是SNMP包,8137H 为IPX/SPX包，（小于0600H的值是用于IEEE802的，表示数据包的长度。
）----DATA：数据段，该段数据不能超过1500字节。
因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。
（14字节为DA，SA，TYPE）
----PAD：填充位。
由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 除去（DA，SA，TYPE 14字节），还必须传输46字节的数据，当数据段的数据不足46字节时，后面补000000.....(当然也可以补其它值)
----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解.
----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.
----所有数据位的传输由低位开始(但传输的位流是用曼彻斯特编码的)
----以太网的冲突退避算法就不介绍了,它是由硬件自动执行的.
DA+SA+TYPE+DATA+PAD最小为60字节,最大为1514字节.
----以太网卡可以接收三种地址的数据,一个是广播地位,一个是多播地址(我们用不上),一个是它自已的地址.但网卡也可以设置为接收任何数据包(用于网络分析和监控).
----任何两个网卡的物理地址都是不一样的,是世界上唯一的,网卡地址由专门机构分配.不同厂家使用不同地址段,同一厂家的任何两个网卡的地址也是唯一的.根据网卡的地址段(网卡地址的前三个字节),可以知道网卡的生产厂家.有些网卡的地址也可以由用户去设定,但一般不需要.
3 Ethernet 802.3 raw帧格式
如图5所示，是Ethernet 802.3 raw类型以太网帧格式。
图5Ethernet 802.3 raw帧格式
在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中，原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被"总长度"字段所取代，它指明其后数据域的长度，其取值范围为：46-1500。
接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF，它标识此帧为Novell以太类型数据帧。
4Ethernet 802.3 SAP帧格式
如图6所示，是Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式。
图6Ethernet 802. 3 SAP帧格式
从图中可以看出，在Ethernet 802.3 SAP帧中，将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP，同时增加了1个字节的"控制"字段，构成了802.2逻辑链路控制（LLC）的首部。
LLC提供了无连接（LLC类型1）和面向连接（LLC类型2）的网络服务。
LLC1是应用于以太网中，而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。
新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点：源服务访问点（SSAP）和目标服务访问点（DSAP）。
它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x06
代表IP协议数据，16进制数0xE0代表Novell类型协议数据，16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。
常见SAP值：
0 Null LSAP [IEEE]
4 SNA Path Control [IEEE]
6 DOD IP [79,JBP]
AA SNAP [IEEE]
FE ISO DIS 8473 [52,JXJ]
FF Global DSAP [IEEE]
SAP值用以标志上层应用，但是每个SAP字段只有8bits长，而且其中仅保留了6比特用于标识上层协议，因此所能标识的协议数有限(不超过32种)；并且IEEE拒绝为某些重要的协议比如ARP协议定义SAP值(奇怪的是同时他们却定义了IP的SAP值)；因此
802.3/802.2 LLC的使用有很大局限性；
至于1个字节的"控制"字段，则基本不使用（一般被设为0x03，指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式）。
5Ethernet 802.3 SNAP帧格式
如图7所示，是Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式。
图7Ethernet 802. 3 SNAP帧格式
Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于：
●2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来，其值为16进制数0xAA。
●1个字节的"控制"字段内容被固定下来，其值为16进制数0x03。
●增加了SNAP字段，由下面两项组成：
◆新增了3个字节的组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）字段，其值通常等于MAC地址的前3字节，
◆增加了表示上层协议的类型
这是IEEE为保证在802.2 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准，与802.3/802.2 LLC一样802.3/802.2 SNAP也带有LLC头，但是扩展了LLC属
性，新添加了一个2Bytes的协议类型域（同时将SAP的值置为AA），从而使其可以标识更多的上层协议类型；另外添加了一个3Bytes的OUI字段用于代表不同的组织，RFC 1042定义了IP报文在802.2网络中的封装方法和ARP协议在802.2 SANP中的实现；
不同厂商对这几种帧格式通常有不同的叫法，比如：
Frame Type Novel Cisco
Ethernet Version 2 Ethernet_II arpa
802.3 Raw Ethernet_802.3 novell_ether
IEEE 802.3/802.2 Ethernet_802.2 sap
IEEE 802.3/802.2 SNAP ETHERNET_SNAP snap。