以太網數據鏈路層協議分析

首先普及一下什麼是以太網,以太網是一種局域網技術。它採用CSMA/CD帶衝突檢測的載波監聽多路訪問技術。其他局域網,比如令牌環網、F D D I和R S-2 3 2串行線路採用的是不一樣的技術,因此數據鏈路層的協議也不一致。比如PPP和SLIP就是適用於串行線路的。另外PPPOE是在以太網的基礎上封裝了PPP協議,方便運營商計費和控制流量。
 
一,以太網(V2)
以太網第二版是早期的版本,是由DEC、Intel和Xerox聯合首創,簡稱DIX。幀格式如下圖:
 


目標地址:數據傳輸的目標MAC地址。
  址:數據傳輸的源MAC地址。
以太網類型:標識了幀中所含信息的上層協議。
數據加填充位:這一幀所帶有的數據信息。(以太網幀的大小是可變的。每個幀包括一個1 4字節的報頭和一個4字節的幀校驗序列域。這兩個域增加了1 8字節的幀長度。幀的數據部分可以包括從4 6字節到1 5 0 0字節長的信息(如果傳輸小於4 6字節的數據,則網絡將對數據部分填充填充位直到長度爲4 6字節)。因此,以太網幀的最小長度爲1 8 + 4 6,或6 4個字節,最大長度爲1 8 + 1 5 0 0,或1 5 1 8個字節。)
F C S :   幀校驗序列( F C S,Frame Check Sequence)域確保接收到的數據與發送時的數據一樣。當源節點發送數據時,它執行一種稱爲循環冗餘校驗( C R C,Cyclical Redundancy Check)的算法。C R C利用幀中前面所有域的值生成一個惟一的4字節長的數,即F C S。當目標節點接收數據幀時,它通過C R C破解F C S並確定幀的域與它們原有的形式一致。如果這種比較失敗,則接收節點認爲幀已經在發送過程中被破壞並要求源節點重發該數據。



關於數據鏈路層爲什麼限定MTU最大爲1500
這個是由於以太網傳輸電氣方面的限制,每個以太網幀都有最小的大小64bytes 
最大不能超過1518bytes,對於小於或者大於這個限制的以太網幀我們都可以 
視之爲錯誤的數據幀,一般的以太網轉發設備會丟棄這些數據幀。 
(注:小於64Bytes的數據幀一般是由於以太網衝突產生的“碎片”或者線路干擾 
或者壞的以太網接口產生的,對於大於1518Bytes的數據幀我們一般把它叫做 
Giant幀,這種一般是由於線路干擾或者壞的以太網口產生)


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