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总线型以太网一

热度:71   发布时间:2024-02-09 09:22:01.0

1、局域网和以太网的区别

      局域网(Local Area Network,LAN)是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

      以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准,该标准定义了在局域网中采用的电缆类型和信号处理方法,是一种传输速率为10Mbps的常用局域网标准。

      802.3标准定义的以太网是一种采用总线型拓扑结构,物理层采用曼彻斯特编码,MAC层用CSMA/CD(载波侦听、多点接入/冲突检测)算法解决终端争用总线问题的网络。

2、总线型以太网

    (1)MAC地址:48位MAC地址中高24位为企业标识符,用于标识以太网卡的生产企业,地24位用于区分该企业生产的以太网卡。MAC地址分为单播地址,广播地址和组播地址。48位MAC地址中第一个字节的最低位是I/G位,为0表示单播地址,为1表示广播或组播,对应一组终端。第一个字节的次低位是G/L位,为0是局部地址,为1是全局地址(指该MAC地址全球范围内唯一)。

            广播地址:48位全1,ff:ff:ff:ff:ff:ff

            组播地址:01:00:5e:00:00:00~01:00:5e:7f:ff:ff

            单播地址:广播和组播地址以外且I/G位为0的MAC地址。

     (2)MAC帧结构

               1)帧定界:确定每一帧的起始和结束字节的过程。

先导码 帧开始分界符 目的地址 源地址 类型 数据 FCS

                 上图是MAC帧结构,先导码和帧开始分界符不是MAC帧的部分,只是用来帮助接收终端完成帧定界的功能。

                  先导码:7个比特流为10101010的字节组成,目的是让连接在总线上的终端进行位同步(接收端能够正确接收MAC帧中的每一位二进制数)。

                  帧开始分界符:一字节二进制流:10101011,用于通知接收端该编码后面是MAC帧。

               2)寻址:总线型以太网在同一个总线上连接多个终端,通过总线传输的每一个MAC帧寻找接收终端的过程就是寻址过程。

                    MAC帧的源地址必须是单播地址,目的MAC地址可以是单播、组播、广播地址。

              3)差错控制功能:帧检验序列(Frame Check Sequence)字段用于接收端检验MAC帧在传输过程中是否出错,总线型以太网采用循环冗余检验(Cyclic Redundancy Check,CRC)码对MAC帧进行检错。

                     MAC层只有检错机制,没有重传机制。

              4)其他字段

                    类型字段:表明数据类型,可以是IP分组,也可以是ARP请求。

                    数据字段:传输数据,也称为MAC帧的净荷字段,MAC帧的长度必须在64~1518字节之间,其他字段占了18字节(6源地址+6目的地址+2类型+4帧检验序列),数据字段长度应在46~1500字节,高层协议要求传输数据的长度是任意的,一旦数据长度不足46,需要用填充字段将长度达到64,由此可知填充字段长度在0~46之间。

                     MAC帧长度有上限的原因:

                          A、每个接收终端的缓冲器有限。

                          B、不能允许某个终端通过发送无限长的MAC帧独占总线。

                          C、长度很长的MAC帧传输出错,重新传输的代价太大。

 

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