以太网这个术语一般是指数字设备公司(Digital Equipment Corp.)、英特尔公司(IntelCorp.)和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准。它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术。它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法,其意思是带冲突检测的载波侦听多路接入(Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection)。它的速率为10 Mb/s,地址为48 bit。
几年后, IEEE(电子电气工程师协会)802委员会公布了一个稍有不同的标准集,其中802.3针对整个CSMA/CD网络,802.4针对令牌总线网络, 802.5针对令牌环网络。这三者的共同特性由802.2标准来定义,那就是802网络共有的逻辑链路控制(LLC)。不幸的是,802.2和802.3定义了一个与以太网不同的帧格式。文献[Stallings 1987]对所有的IEEE 802标准进行了详细的介绍。
在TCP/IP世界中,以太网I P数据报的封装是在RFC 894[Hornig 1984]中定义的,IEEE 802网络的I P数据报封装是在RFC 1042[Postel and Reynolds 1988]中定义的。主机需求RFC要求每台Internet主机都与一个10 Mb/s的以太网电缆相连接:
1) 必须能发送和接收采用RFC 894(以太网)封装格式的分组。
2) 应该能接收与RFC 894混合的RFC 1042(IEEE 802)封装格式的分组。
3) 也许能够发送采用RFC 1042格式封装的分组。如果主机能同时发送两种类型的分组数据,那么发送的分组必须是可以设置的,而且默认条件下必须是RFC 894分组。
最常使用的封装格式是RFC 894定义的格式。图2-1显示了两种不同形式的封装格式。图中每个方框下面的数字是它们的字节长度。
![](https://box.kancloud.cn/2016-04-12_570c825b08ae6.png)
两种帧格式都采用48bit(6字节)的目的地址和源地址(802.3允许使用16 bit的地址,但一般是48bit地址)。这就是我们在本书中所称的硬件地址。ARP和RARP协议(第4章和第5章)对32 bit的IP地址和48 bit的硬件地址进行映射。
接下来的2个字节在两种帧格式中互不相同。在802标准定义的帧格式中,长度字段是指它后续数据的字节长度,但不包括CRC检验码。以太网的类型字段定义了后续数据的类型。
在802标准定义的帧格式中,类型字段则由后续的子网接入协议(Sub-network Access Protocol,SNAP)的首部给出。幸运的是, 802定义的有效长度值与以太网的有效类型值无一相同,这样,就可以对两种帧格式进行区分。
在以太网帧格式中,类型字段之后就是数据;而在802帧格式中,跟随在后面的是3字节的802.2 LLC和5字节的802.2 SNAP。目的服务访问点( Destination Service Access Point,DSAP)和源服务访问点(Source Service Access Point,SSAP)的值都设为0xaa。Ctrl字段的值设为3。随后的3个字节org code都置为0。再接下来的2个字节类型字段和以太网帧格式一样(其他类型字段值可以参见RFC 1340 [Reynolds and Postel 1992])。
CRC字段用于帧内后续字节差错的循环冗余码检验(检验和)(它也被称为FCS或帧检验序列)。
802.3标准定义的帧和以太网的帧都有最小长度要求。802.3规定数据部分必须至少为38字节,而对于以太网,则要求最少要有46字节。为了保证这一点,必须在不足的空间插入填充(pad)字节。在开始观察线路上的分组时将遇到这种最小长度的情况。
在本书中,我们在需要的时候将给出以太网的封装格式,因为这是最为常见的封装格式。
- 第1章 概述
- 1.1 引言
- 1.2 分层
- 1.3 TCP/IP的分层
- 1.4 互联网的地址
- 1.5 域名系统
- 1.6 封装
- 1.7 分用
- 1.8 客户-服务器模型
- 1.9 端口号
- 1.10 标准化过程
- 1.11 RFC
- 1.12 标准的简单服务
- 1.13 互联网
- 1.14 实现
- 1.15 应用编程接口
- 1.16 测试网络
- 1.17 小结
- 第2章 链路层
- 2.1 引言
- 2.2 以太网和IEEE 802封装
- 2.3 尾部封装
- 2.4 SLIP:串行线路IP
- 2.5 压缩的SLIP
- 2.6 PPP:点对点协议
- 2.7 环回接口
- 2.8 最大传输单元MTU
- 2.9 路径MTU
- 2.10 串行线路吞吐量计算
- 2.11 小结
- 第3章 IP:网际协议
- 3.1 引言
- 3.2 IP首部
- 3.3 IP路由选择
- 3.4 子网寻址
- 3.5 子网掩码
- 3.6 特殊情况的IP地址
- 3.7 一个子网的例子
- 3.8 ifconfig命令
- 3.9 netstat命令
- 3.10 IP的未来
- 3.11 小结
- 第4章 ARP:地址解析协议
- 4.1 引言
- 4.2 一个例子
- 4.3 ARP高速缓存
- 4.4 ARP的分组格式
- 4.5 ARP举例
- 4.5.1 一般的例子
- 4.5.2 对不存在主机的ARP请求
- 4.5.3 ARP高速缓存超时设置
- 4.6 ARP代理
- 4.7 免费ARP
- 4.8 arp命令
- 4.9 小结
- 第5章 RARP:逆地址解析协议
- 5.1 引言
- 5.2 RARP的分组格式
- 5.3 RARP举例
- 5.4 RARP服务器的设计
- 5.4.1 作为用户进程的RARP服务器
- 5.4.2 每个网络有多个RARP服务器
- 5.5 小结
- 第6章 ICMP:Internet控制报文协议
- 6.1 引言
- 6.2 ICMP报文的类型
- 6.3 ICMP地址掩码请求与应答
- 6.4 ICMP时间戳请求与应答
- 6.4.1 举例
- 6.4.2 另一种方法
- 6.5 ICMP端口不可达差错
- 6.6 ICMP报文的4.4BSD处理
- 6.7 小结
- 第7章 Ping程序
- 7.1 引言
- 7.2 Ping程序
- 7.2.1 LAN输出
- 7.2.2 WAN输出
- 7.2.3 线路SLIP链接
- 7.2.4 拨号SLIP链路
- 7.3 IP记录路由选项
- 7.3.1 通常的例子
- 7.3.2 异常的输出
- 7.4 IP时间戳选项
- 7.5 小结
- 第8章 Traceroute程序
- 8.1 引言
- 8.2 Traceroute程序的操作
- 8.3 局域网输出
- 8.4 广域网输出
- 8.5 IP源站选路选项
- 8.5.1 宽松的源站选路的traceroute程序示例
- 8.5.2 严格的源站选路的traceroute程序示例
- 8.5.3 宽松的源站选路traceroute程序的往返路由
- 8.6 小结
- 第9章 IP选路
- 9.1 引言
- 9.2 选路的原理
- 9.2.1 简单路由表
- 9.2.2 初始化路由表
- 9.2.3 较复杂的路由表
- 9.2.4 没有到达目的地的路由
- 9.3 ICMP主机与网络不可达差错
- 9.4 转发或不转发
- 9.5 ICMP重定向差错
- 9.5.1 一个例子
- 9.5.2 更多的细节
- 9.6 ICMP路由器发现报文
- 9.6.1 路由器操作
- 9.6.2 主机操作
- 9.6.3 实现
- 9.7 小结