实验2数据链路层协议分析.doc

实验二 以太网链路层帧格式分析 一 实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3 标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 二 实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能； 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包； 4、理解 MAC 地址的作用； 5、理解 MAC 首部中的 LLC—PDU 长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址。 三 实验环境 四 实验流程 五 实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检 错，纠错是数据链路层的基本任务。 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 1) 传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2) 拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3) 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???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。 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： 目的地址 源地址帧类型/长度数据帧校验各字段的含义： 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 0×0800 时，表示上层数据使用的协议类型。例如 0×0806 表示 ARP 请求或应答，0×0800 表示 IP 协议。该字段的值小于 0×0800 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。 LLC-PDU 部分 该字段的值小于 0×0800 时表示以太网用户数据的长度字段，说明数据字段携带 LLC-PDU。 三种LLC帧的控制位：信息帧、监控帧和无编号帧。下图表示了LLC三类帧的控制字段的比较。 信息帧： 0NS（）P/FNR（）监督帧： 10SSXXP/FNR（）无编号帧： 11MMP/FMMMN（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 六 实验步骤 步骤一：运行 ipconfig 命令 在 Windows 的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all，如图 2.1-4 所示，会显示本机的网络信息。 观察运行结果，获得本机的以太网地址。 步骤二：编辑 LLC 信息帧并发送 打开协议编辑软件，在工具栏选择“添加”，会弹出“协议模版”的对话框，如图 2.1-5 所示，在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC 协议模版”，建立一个 LLC 帧；