(以太网数据帧的构成.docVIP

计算机与通信工程学院实验报告 课程名称 计算机网络实验 专业班级 通信1102 姓 名 学 号 时 间： 2013.12.7 地 点： 计通学院304机房 实验名称：实验一 以太网数据帧的构成 实验前任务 实验目的： 1、掌握以太网帧的构成，了解各个字段的含义； 2、能够识别不同的MAC地址并理解MAC地址的作用； 3、掌握网络协议分析器的基本使用方法； 4、掌握协议仿真编辑器的基本使用方法； 实验设备（环境）： Windows2000 或XP 网络协议分析器 协议仿真编辑器等 实验原理： 局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 ⑴传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 ⑵拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 ⑶媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能。OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（Medium Access Control）和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把 LLC 独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的核心。以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。 3、以太网帧结构 以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下： 图1 以太网帧结构 各字段的含义： 目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。 源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。 帧类型/长度（TYPE/LEN）：该字段的值大于或等于0x0800时，表示上层数据使用的协议类型。例如0x0806表示ARP请求或应答，0x0800表示IP协议。该字段的值小于0x0800时表示以太网用户数据的长度字段，上层携带LLC-PDU。 数据字段：这是一个可变长度字段，用于携带上层传下来的数据。 帧校验FCS：以太网采用32位CRC冗余校验。校验范围是目的地址、源地址、长度/类型、数据字段。 4、LLC-PDU部分 当长度/类型字段的值小于0x0800时，说明数据字段携带的是LLC-PDU。 图2 LLC-PDU格式 三种LLC帧的控制位： 图3 LLC控制位的示意图 N（S）：是发送帧的序列号。 N（R）：是接收帧的序列号。 P/F：是POLL/FINAL轮旬/终止位。 SS：是监控帧类型指示。标识监控帧的具体类型，即：RR（接收就绪）、RNR（接收未就绪）和REJ（拒绝）。 MM-MMM：无编号帧的修饰段，定义发送无编号帧的具体类型。 实验内容及过程（步骤）： 实验内容 1、学习协议仿真编辑器的五个组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析器的各组成部分及其功能； 3、学会使用协议仿真编辑器编辑以太网帧，包括单帧和多帧； 4、学会分析以太网帧的MAC首部； 5、理解MAC地址的作用； 6、理解MAC首部中的LLC-PDU长度/类型字段的功能； 7、学会观察并分析地址本中的MAC地址； 8、了解LLC-PDU的内容； 实验步骤 一、仿真编辑器端 练习一：运行ipconfig命令 1、打开协议仿真编辑器，选择“工具”菜单中的“命令行”，出现命令提示符后输入： C:ipconfig/all 2、观察运行结果，获得本机的主机名及以太网地址。 3、在地址本中找到本机的相关信息 练习二：编辑LLC信息帧并发送 1、打开协议仿真编辑器，在工具栏选择“新建” ，建立一个以太网帧（也可以利用协议仿真编辑器打开时默认建立的以太网帧进行编辑）；此时在协议仿真编辑器的各部分会显示出该新帧的信息。 ⑴多帧编辑器中显示：新帧的序号（为1）、概要信息； ⑵协议树中显示以太网MAC层协议； ⑶单帧编辑器中显示新帧各字段的默认值； ⑷十六进制对照表中显示新帧对应的十六进制信息； 2、编辑以太网帧 在单帧编辑