以太网帧格式 以及 认识MAC地址(局域网的通信原理)
目录
一、以太网帧格式
二、认识MAC地址
1、什么是MAC地址
2、为什么需要MAC地址(局域网通信的过程)
以太网不是一种具体的网络,而是一种技术标准,属于数据链路层,但是它既包含了数据链路层的内容,也包含了物理层的一些内容(比如以太网中的网线必须使用双绞线)
以太网是目前应用最广泛的局域网技术,与之并列的还有令牌环网, 无线LAN等。
一、以太网帧格式
帧字段 | 字段解析 |
目的地址 | 目的Mac地址 |
源地址 | 源Mac地址 |
类型 | 帧协议类型,可选值为 IP、ARP、RARP |
数据 | 每种类型对应的数据,比如类型为IP,这里填的就是IP数据;类型为ARP,这里填的就是ARP请求,PAD是填充字段(凑数用的,因为数据长度最少为46个字节) |
CRC | 校验码,检查MAC帧的比特位是否错乱 |
补充:可以看出这里数据的长度是有限制的,当网络层传下来的报文大小超过 1500字节的时候,就要求网络层进行分片操作了;
二、认识MAC地址
上面的源地址和目的地址提到了一个关键概念MAC地址,下面我们就来了解MAC地址的相关内容
1、什么是MAC地址
以高铁路线为例,IP地址标记的是起点站和终点站,而MAC地址标记的是中间站或者叫做临时停靠站。MAC地址的特点如下:
- MAC地址有48位(6个字节),跟IP地址不一样,MAC地址不存在复用或者重复的情况,每一台主机都具备着唯一的MAC地址。
- MAC地址是内嵌在网卡中的,早在网卡出厂的时候就确定了,是不可修改的,通常是唯一的
2、为什么需要MAC地址(局域网通信的过程)
假设主机X发送一条报文,在网络层经过路由表查询发现,需要先发给路由器A,因此,源地址就填上当前主机的MAC地址(假设是HX),目的地址填的是路由器A的MAC地址(假设是RA)。构成的MAC帧就像下面这样。
此时主机X就会将报文发到当前局域网中,该局域网中的每一台主机都会收到这个报文。假设主机Y收到了这个报文,先对这个报文进行解包取出里面的目的MAC地址,假设主机Y的MAC地址是HY,一比对发现MAC地址不对,于是直接将这个报文丢弃。
最终只有路由器A 在数据链路层解包取出MAC地址,一比对发现这个报文是给自己的,于是继续向上交付。路由器比对自己的路由表,决定要将MAC帧发送给哪个设备,此时需要再次向下封装,换上新的目的MAC地址。
路由器比对路由表其实属于路由转发的内容。感兴趣的可以参考:路由转发的过程
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