以太网帧格式_EthernetⅡ和ETHERNET_802.3_IEEE802.2.SAP和SNAP的区别
IEEE802.3 协议简介word版本
I E E E802.3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 8 02.3 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 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。
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目录第一章路由交换原理篇 (3)第1节 802.3和以太网帧结构 (3)第2节 IP编址 (4)第3节 VLSM和CIDR (7)第4节 ICMP协议 (8)第5节 ARP协议 (9)第6节传输层协议 (11)第7节交换机工作原理 (13)第8节 VRP命令行基础 (14)第9节 IP路由基础 (15)第10节 Static 静态路由基础 (16)第11节 STP原理与配置 (16)第12节 RSTP (21)第13节距离矢量路由协议RIP (23)第14节链路状态路由协议__OSPF (28)第15节 DHCP (34)第16节 FTP文件传输协议 (36)第17节 Telnet协议 (37)第18节链路聚合 (37)第19节 VLAN原理与配置 (38)第20节GARP GVRP (39)第21节Vlan间路由 (40)第22节 HDLC (40)第23节 PPP (41)第24节 PPPoe (42)第25节广域网--帧中继 (43)第26节 NAT技术 (44)第27节AAA 认证 (44)第28节 ACL (44)第29节GRE (45)第30节IPsec VPN (45)第31节SNMP (46)第32节E-Sight (48)第33节IPv6 (49)第34节 IPv6路由基础 (51)第35节DHCPv6原理和配置 (52)第二章路由交换配置 (53)第36节 VRP平台配置 (53)第37节文件系统基础 (55)第38节 RIP配置 (57)第39节 OSPF配置 (59)第40节静态路由设置 (60)第41节 DHCP配置 (62)第42节 FTP配置 (62)第43节Telnet配置 (63)第44节链路聚合 (65)第45节 VLAN配置 (66)第46节 CVRP配置 (68)第47节配置单臂路由 (70)第48节 PPP配置 (71)第49节 PPPoE配置(客户端) (73)第50节帧中继配置 (73)第51节 NAT配置 (75)第52节 AAA本地认证配置 (77)第53节 ACL的基本配置 (77)第54节 GRE配置 (78)第55节 IPsec VPN手工配置 (79)第56节 IPv6无状态地址自动配置 (81)第57节 Ripng配置 (81)第58节DHCPv6配置 (82)第一章路由交换原理篇第1节 802.3和以太网帧结构1、802.3帧格式（1）各字段含义＋每个帧以7个字节的前导字段开头，其值为10101010，表示使用曼彻斯特编码。
交换机接口命令介绍
1 description设置以太网口描述description ethernet-descriptionno description【参数说明】ethernet-description为路由器以太网接口的描述字符串。
【缺省情况】缺省描述为Quidway RSeries Router, ethernet interface【命令模式】以太网接口配置模式【使用指南】description设置以太网口描述，no description恢复以太网口缺省描述。
【举例】设置以太网接口描述为QuidwayR2501 ethernet interfaceQuidway(config-if-Ethernet0)#description QuidwayR2501 ethernet interface【相关命令】show interface2 duplex 设置以太网口工作方式是半双工或全双工模式[ no ] duplex【缺省情况】缺省情况下为半双工模式【命令模式】以太网接口配置模式【使用指南】duplex 设置以太网口工作于全双工模式，no duplex 恢复以太网口缺省工作模式。
当路由器以太网口与共享式Hub相连时，应工作于半双工方式，当路由器以太网口与交换式Lan Switch相连，而且Lan Switch设置了全双工方式时，应工作于全双工方式。
【举例】设置以太网接口描述为全双工模式Quidway(config-if-Ethernet0)#duplex【相关命令】show interface3 loopback 允许或禁止以太网口对内自环和对外回波[ no ] loopback【缺省情况】禁止以太网口对内自环和对外回波。
【命令模式】以太网口接口配置模式【使用指南】只有在进行某些特殊功能测试时，才将以太网口设为对内自环和对外回波。
【举例】允许以太网口对内自环和对外回波。
Quidway(config-if-Ethernet0)#loopback4 mtu 设置以太网口最大传输单元mtu ethernet-mtu no mtu【参数说明】ethernet-mtu为以太网口最大传输单元，范围0~1500【缺省情况】以太网口缺省的最大传输单元为：采用Ethernet_II帧格式为1500采用Ethernet_SNAP帧格式为1492【命令模式】以太网接口配置模式【使用指南】以太网接口的最大传输单元只影响IP在以太网接口的组包和拆包，采用Ethernet_II帧格式时最大传输单元可达到1500，采用Ethernet_SNAP帧格式时最大传输单元可达到1492。
以太网IEEE 802.3帧的结构
以太网/IEEE 802.3帧的结构下图所示为以太网/IEEE 802.3帧的基本组成。
如图所示，以太网和IEEE 802.3帧的基本结构如下：前导码(Preamble)：由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。
IEEE 802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。
以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。
帧首定界符（SOF:Start-of-Frame Delimiter）：IEEE 802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。
目标和源地址（DA、SA）：表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。
其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。
类型（以太网）：占用2个字节，指定接收数据的高层协议。
长度L（IEEE 802.3）：表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。
数据L（以太网）：在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。
虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。
数据（IEEE 802.3：LLCPDU逻辑链路层协议数据单元）：IEEE 802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。
如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。
LLCPDU——它的范围处在46字节至1500字节之间。
最小LLCPDU长度46字节是一个限制，目的是要求局域网上所有的站点都能检测到该帧，即保证网络工作正常。
如果LLCPDU小于46个字节，则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。
802.3一个帧的长度计算公式：DA+SA+L+LLCPDU+FCS=6+6+2+(46～1500)+4=64～1518即当LLCPDU为46个字节时，帧最小，帧长为64字节；当LLCPDU为1500字节时，帧最大，帧长为1518字节帧校验序列（FCS:Frame Check Sequence）：该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。
现场问题处理分享：完全相同的IP设置，为啥Windows能Ping通，LinuxPing不通
现场问题处理分享：完全相同的IP设置，为啥Windows能Ping通，LinuxPing不通参考地址：/s/blog_539739ea0101heer.html上周同事在现场遇到⼀个问题：windows系统能够与所有PLC正常通讯，但嵌⼊式⽹关设备和Linux系统⽆法与部分PLC(192.168.1.13)通讯，PING也不通。
同事在现场做了两个测试：测试1：在原有的环境上,在交换机中接⼊⼀台笔记本A(WIN7).A可以PING通PLC和⼯业通讯⽹关，⼯业通讯⽹关可以PING通A，但PING不能PLC.测试2:去掉⼯业通讯⽹关，笔记本A(安装了WIN7和Ubuntu双系统，两个操作系统中使⽤的⽹卡以及IP地址、⼦⽹掩码等完全⼀样)在Ubuntu系统中也PING不通PLC，在WIN系统中可以PING通。
同事反馈此问题后，通过google查询了相关的⼀些资料后，解决了问题，下⾯将分析的过程和最终的解决办法分享出来，给遇到此类问题的同学⼀些帮助。
ping这种⽹络层的链路检测机制是⽆法识别源操作系统的。
因此从描述的现象来看，应该是与ping这个动作发起的操作系统是⽆关的。
这⾥多说⼏句，ping报⽂倒是可以检测⽬的地址的操作系统类型的。
⼀般来说，通过⽬的地址返回的TTL值即可判断⽬的地址的操作系统类型：LINUX 64WIN2K/NT 128WINDOWS 系列 32UNIX 系列 255既然ping的⽬的地址并不识别源的类型，那么引起这种现象的原因会是什么？可能会有⼏种原因，我⽬前只能说出两种：1）⽬的地址的系统设置造成了这种现象。
2）交换机（只能是可⽹管型交换机）通过访问控制列表（ACL）设置了允许范围的IP范围。
3）其他，暂不清楚。
由于现场⽹络环境为标准以太⽹环境，⽽且另外⼀位同事将现场截获的报⽂查看后说PLC返回的arp报⽂为 IEEE802.3 SNAP 格式的报⽂。
因此，按照以太⽹协议这条线索向下分析和追踪。
以太数据帧结构
二进制 模二除法
二进制 余数
余数不够 高位 0 凑
Data
CRC
对方使用相同G(x) 一定能够整除
三、随堂练习
一、判断题
1、以太数据帧中，类型字段代表该数据帧是802.3帧还是Ethernet II帧 ( )
2、每个以太数据帧能够封装的最大网络层报文大小为1500字节
（）
二、选择题
二、以太数据帧字段
前导码:用于接收方与发送方的同步，7个字节，每个字节的值固定为0xAA。 帧起始定界符：用于标识一个以太网帧的开始，值固定为0xAB。 目的地址：存放48bit的目标MAC地址，用于局域网中交换机寻址转发。 源地址：存放48bit的源MAC地址，用于局域网中交换机学习和目标主机回复。 类型 ：用于指定报文头后所接的数据类型。包括：IPv4（0x0800）, IPv6(0x86DD), ARP(0x0806）,802.1q数据帧(0x8100) 。 数据：用于存放网络层封装的报文内容（比如：IPv4数据包、IPv6数据包、ARP报文）。 FCS（Frame Check Sequence）：通过CRC（Cyclic Redundancy Check）算法计算出 来的序列号，用来确定接收到的帧比特是否正确。
1
0
1
1
1
1x25-1 +0x24-1+1x23-1+1x22-1+1x21-1
CRC校验码位数 = 二进制值位数 - 1 二进制值（ 10111 ）与数据流做模二除法，余数即为CRC校验码
二、模二除法
使用G(x)的二进制值10111对目标数据流1010110做模二除法，求余数值
1001001
10111 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0
以太网介绍
3
第 三 章 以 太 网 介 绍
以太网概述
IEEE 802标准
IEEE 802标准是由IEEE（国际电气和电子工 程师学会）制订的局域网标准 IEEE 802委员会有10多个分委员会
第 三 章 以 太 网 介 绍
802.1A，概述、体系结构和网络互连，网络管理 802.1B，寻址、网络管理、网间互连及高层接口 802.2，逻辑链路控制LLC 802.3，CSMA/CD共享总线网，即Ethernet 802.5，令牌环网（Token-Ring） 802.11，无线局域网
第 三 章
以太网介绍
本章要点
以太网概述 以太网的物理层 以太网的数据链路层 帧格式 帧捕捉工具介绍
第 三 章 以 太 网 介 绍
2
以太网概述
以太网的诞生
1973年，施乐（Xerox）公司设计了第一个 局域网系统，被命名为Ethernet，带宽为 2.94Mbps 1982年，DEC、Intel和Xerox联合发表了 Ethernet Version 2规范，将带宽提高到了 10Mbps，并正式投入商业市场 1983年，IEEE通过了802.3 CSMA/CD规范
NAME表示局域网的名称
Ethernet，以太网 FastEthernet，快速以太网 GigaEhternet，千兆以太网
Y表示传输媒体
5指粗同轴电缆 2指细同轴电缆 T指双绞线 F指光纤
5
例如：IEEE 802.3 10BaseT Ethernet，不过 通常缩写为10BaseT
100BaseT2 3类以上双绞线
2对
100米
ethernet标准
ethernet标准
以太网（Ethernet）是一种局域网（LAN）技术，用于在计算机网络中传输数据。
以太网的标准是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）制定的，其中最常见的标准是IEEE 802.3系列。
这些标准定义了以太网的物理层和数据链路层规范，包括传输介质、数据传输速率、帧格式、MAC地址等。
常见的以太网速率有10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps、10 Gbps等。
以太网的数据链路层规范定义了帧的格式和MAC地址的使用。
除了IEEE 802.3系列标准外，还有其他一些以太网的衍生标准，如Fast Ethernet（IEEE 802.3u）、Gigabit Ethernet（IEEE 802.3ab）和10 Gigabit Ethernet（IEEE 802.3ae）等，用于提供更高的数据传输速率和更大的带宽。
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EthernetⅡ/ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP/SNAP的区别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 V2(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 IP0806 ARP8137 Novell IPX809b 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，Apple Talk Phase I等协议；RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式；Ethernet_II中所包含的字段：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.Ethernet_II的主要特点是通过类型域标识了封装在帧里的数据包所采用的协议，类型域是一个有效的指针，通过它，数据链路层就可以承载多个上层（网络层）协议。
但是，Ethernet_II的缺点是没有标识帧长度的字段。
3.RAW 802.3：（NOVELL Ethernet 802.3）这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式，该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础；但是当两年以后IEEE 正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2 LLC(Logical Link Control)头，这使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的IEEE 802.3标准互不兼容；可以看到在Novell的RAW 802.3帧结构中并没有标志协议类型的字段，而只有Length 字段(2bytes,取值为0000-05dc，即十进制的0-1500)，因为RAW 802.3帧只支持IPX/SPX一种协议；原始的802.3帧是早期的Novell NetWare网络的默认封装。
它使用802.3的帧类型，但没有LLC域。
同Ethernet_II的区别：将类型域改为长度域，其取值范围为：46-1500。
解决了原先存在的问题。
但是由于缺省了类型域，因此不能区分不同的上层协议。
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。
4.IEEE 802.3/802.2 LLC：这是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet V2发展而来。
它将Ethernet V2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500 )；并加入802.2 LLC头用以标志上层协议，LLC头中包含DSAP，SSAP以及Crontrol字段；为了区别802.3数据帧中所封装的数据类型， IEEE引入了802.2SAP和SNAP的标准。
它们工作在数据链路层的LLC（逻辑链路控制）子层。
通过在802.3帧的数据字段中划分出被称为服务访问点（SAP）的新区域来解决识别上层协议的问题，这就是802.2SAP。
LLC标准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）。
每个SAP只有1字节长，而其中仅保留了6比特用于标识上层协议，所能标识的协议数有限。
因此，又开发出另外一种解决方案，在802.2SAP的基础上又新添加了一个2字节长的类型域（同时将SAP的值置为AA），使其可以标识更多的上层协议类型，这就是802.2SNAP。
802.2SAP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]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。
5.IEEE 802.3/802.2 SNAP：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；今天的实际环境中大多数 TCP/IP设备都使用Ethernet V2格式的帧。
这是因为第一种大规模使用的TCP/IP系统(4.2/3 BSD UNIX)的出现时间介于RFC 894和RFC 1042之间，它为了避免不能和别的主机互操作的风险而采用了RFC 894的实现；也由于大家都抱着这种想法，所以802. 3标准并没有如预期那样得到普及；CISCO设备的Ethernet Interface默认封装格式是ARPA(Ethernet V2)不同厂商对这几种帧格式通常有不同的叫法，比如：FrameType----------------------------------Novell/----------------------------CiscoEthernet Version 2：-----------------------Ethernet_II/--------------------arpa802.3------------------------------------------ Raw：Ethernet_802.3/novell_etherIEEE 802.3/802.2：-------------------------Ethernet_802.2/-------- --------sapIEEE 802.3/802.2 SNAP：------------------ETHERNET_SNAP/--------------snap####################################################### 一、Ethernet地址为了标识以太网上的每台主机，需要给每台主机上的网络适配器（网络接口卡）分配一个唯一的通信地址，即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC地址。
IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块，各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。
因为在每块网络适配器出厂时，其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。
所以，有时我们也将此地址称为烧录地址（Burned-In-Address，BIA）。