Лекции / 6. Лекция № 6- Технология Ethernet
.pdf
17
Длина кадра Ethernet
Минимальный размер кадра с учетом адресного поля (12 байт), поля L/T (2 байта) и поля контрольной суммы FCS (4 байта) составляет 64 байта, а максимальный размер – 1518 байт. С учетом преамбулы минимальный размер кадра – 72 байта.
При использовании технологий виртуальных локальных сетей
(Virtual Local Area Network – VLAN) в формате кадра необходимо задать изменения, определяемые протоколом 802.1Q: идентификатор VLAN (12 бит), индикатор формата (1 бит), приоритет (3 бита) и идентификатор протокола (2 байта), итого 4 дополнительных байта. Поэтому максимальный размер кадра, определяемый стандартом IEEE 802.3ac, составляет 1522 байта. Дополнительные 4 байта заголовка вставляются между полем адреса источника и полем L/T.
Преамбула |
SFD |
DA |
SA |
VLAN |
L/T |
Данные |
FCS |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 байт |
1 байт |
6 байт |
6 байт |
4 байта |
2 байта |
46 – 1500 байт |
4 байта |
|
|
|
|
|
|
|
|
19
Формат кадра стандарта 802.11
Управл. |
Длитель/ |
DA |
SA |
RA |
Управл. |
TA |
Основной |
FCS |
|
кадром |
Идентиф |
последов |
текст кадра |
||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В формате кадра 802.11 дополнительно предусмотрены:
-поле адреса приемника (Receiver Address – RA), которое содержит МАС-адрес беспроводного устройства, являющегося непосредственным получателем кадра;
-Поле адреса передатчика (Transmitter Address – TA), которое содержит МАСадрес беспроводного устройства, передавшего кадр.
Поле управления кадром содержит информацию о версии протокола, типе кадра (контроль, управление, данные), о наличии дополнительных фрагментов кадров, о шифровании данных, и другую информацию.
Поле Длительность/Идентификатор используется по-разному, в зависимости от типа кадра. В этом поле указывается либо время, требуемое для передачи кадра, либо идентификатор станции, передавшей кадр.
Поле управления последовательностью размером в 2 байта состоит из двух частей: первые 4 бита задают номер фрагмента кадра; оставшиеся 12 бит задают номер последовательности, который был присвоен кадру.
Формат кадра протокола «точка-точка»
18 
Для связи между двумя узлами в сетях широко используется протокол «точкаточка» (Point-to-Point Protocol – РРР). Кадр начинается с флага 01111110. Поскольку сеть ограничена двумя узлами, то в кадре задается широковещательный адрес узла назначения 11111111 размером в 1 байт, поскольку в двухточечном соединении кадр, переданный одним узлом, в любом случае попадет на другой узел. По этой же причине не задается адрес узла-источника. В поле управления длиной 1 байт задан код 00000011. Поле протокола длиной в 2 байта идентифицирует протокол вышележащего уровня. Поле данных содержит пакет, определенный в поле протокола. Поле контрольной суммы (FCS) длиной 2 или 4 байта позволяет обнаруживать ошибки в полученном кадре.
Короткий заголовок кадра РРР позволяет эффективно использовать пропускную способность канала. Протокол РРР позволяет производить аутентификацию узлов, обменивающихся данными. Протокол РРР широко используется как в локальных, так и в глобальных сетях.
Флаг |
Адрес |
Управление |
Протокол |
Поле |
Поле контр. |
01111110 |
11111111 |
00000011 |
2 байта |
данных |
суммы |
|
|
|
|
|
|
Адресация в локальных сетях
Адресация в локальных сетях реализуется на основе МАС-адресов. Адресация может быть одноадресная -unicast
многоадресная – multicast широковещательная broadcast.
Водноадресном режиме узел-источник передает данные только одному узлу.
Вмногоадресном режиме (групповая адресация) IP-адреса задаются из диапазона 224.0.0.0 – 239.255.255.255. Групповым IP-адресам соответствуют МАС-адреса, начинающиеся с 01-00-5Е. Младшие разряды МАС-адреса формируются из младших разрядов IP-адреса. Например, IP-адресу 224.0.0.202 соответствует групповой МАС-адрес 01-00-5Е-00- 00-СА.
Вшироковещательном режиме узел-источник, например, с IP-адресом 192.168.10.11 передает данные всем узлам локальной сети по адресу 192.168.10.255 . Широковещательный МАС-адрес назначения
FF-FF-FF-FF-FF-FF содержит 48 двоичных единиц.
22
Одноадресный режим рассылки
192.168.10.22 01-C9-FA-E5-77-2A
192.168.10.11 |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.33 |
|
|
|
01-C9-FA-E5-77-FF |
192.168.10.44 01-C9-FA-B4-32-85
Кадр одноадресной рассылки
01-C9-FA-E5-77-2A |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.11 |
192.168.10.22 |
IP-пакет |
FCS |
|
||||||
MAC-адрес назначен |
|
MAC-адрес источн. |
IP-адрес источ |
IP-адрес назн. |
Данные |
Контр. |
|
сумма |
|||||
|
|
|
|
|
|
23
Многоадресный режим передачи данных
|
224.0.0.202 |
|
01-00-5Е-00-00-СA |
192.168.10.11 |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.33 |
|
|
|
01-C9-FA-E5-77-FF |
|
224.0.0.202 |
|
01-00-5Е-00-00-СА |
Кадр многоадресной рассылки
01-00-5Е-00-00-СA |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.11 |
224.0.0.202 |
IP-пакет |
FCS |
|
||||||
MAC-адрес |
|
MAC-адрес источн. |
IP-адрес источ |
IP-адрес назн. |
Данные |
Контр. |
назначен |
|
сумма |
||||
|
|
|
|
|
Широковещательный режим передачи
15 
данных
192.168.10.22 01-C9-FA-E5-77-2A
192.168.10.11 |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.33 |
|
|
|
01-C9-FA-E5-77-FF |
192.168.10.44
01-C9-FA-B4-32-85
Кадр широковещательной рассылки
FF-FF-FF-FF-FF-FF |
|
01-C9-FA-DB-55-89 |
192.168.10.11 |
192.168.10.255 |
IP-пакет |
FCS |
|
||||||
MAC-адрес |
|
MAC-адрес источн. |
IP-адрес источ |
IP-адрес назн. |
Данные |
Контр. |
назначен |
|
сумма |
||||
|
|
|
|
|
Создание таблицы коммутации
Первоначально в коммутаторе отсутствует информация о том, какие МАС-адреса имеют подключенные к портам узлы. Поэтому коммутатор, получив кадр, передает его на все свои порты, за исключением того, на который кадр был получен, и одновременно запоминает МАС-адрес источника в адресной таблице.
Когда адресная таблица коммутации сформирована, продвижение кадров с входного интерфейса коммутатора на выходной происходит на основании записей в адресной таблице. При получении кадра коммутатор проверяет, существует ли МАС-адрес узла назначения в
20
Передача кадра между портами коммутатора