2022年以太网数据包格式.pdf
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1、时隙在一般的数字通信原理中是这样定义的: 由各个消息构成的单一抽样的一组脉冲叫做一帧, 一帧中相邻两个脉冲之间是时间间隔叫做时隙. 而以太网的时隙有它自己的特定意义. (1)在以太网 CSMA/CD 规则中,若发生冲突,则必须让网上每个主机都检测到。但信号传播到整个介质需要一定的时间。(2)考虑极限情况,主机发送的帧很小,两冲突主机相距很远。在A发送的帧传播到B的前一刻, B开始发送帧。这样,当A的帧到达 B 时, B检测到了冲突,于是发送阻塞信号。(3)但 B的阻塞信号还没有传输到A,A的帧已发送完毕,那么A 就检测不到冲突,而误认为已发送成功,不再发送。(4)由于信号的传播时延,检测到冲突
2、需要一定的时间,所以发送的帧必须有一定的长度。这就是时隙需要解决的问题。这里可以把从A到 B的传输时间设为T,在极端的情况下A 要在 2T 的时间里才可以检测到有冲突的存在1, 电磁波在 1KM电缆的传输时延约为5us( 这个数字应该记下来), 如果在理想情况下2, 在 10Mbps的以太网中有个5-4-3 的问题 :10 Mb/s 以太网最多只能有5 个网段, 4 个转发器,而其中只允许 3 个网段有设备,其他两个只是传输距离的延长。按照标准,10Mbps以太网采用中继器时,连接最大长度为 2500 米! 那么在理想的情况下, 时隙可以为2500/1000*5*2us=25us,但是事实上并
3、非如此简单. 实际上的时隙一定会比 25us 大些 . 接下来说明一下 3, 在以太网在 , 时隙也可以叫做争用期,只有经过争用期这段时间没有检测到冲突碰撞, 发送端才能肯定这次发送不会发生碰撞. 然后当发生了碰撞而停止之后, 以太网上的机器会再次侦听, 再发送 , 这就有个再次碰撞的可能性 , 这里以太网使用了截断二进制指数类型的退避算法来解决, 在碰撞之后 ,会推迟一个随机时间( 具体略 ), 这也会对争用期的选择有些影响. 而这个截断二进制指数类型的退避算法的有关说明,可以看看我回的这个帖子 &threadid=75968 基于上面所说的原因, 也因为考虑到了端到端时延, 而且还包括其他
4、的许多因素, 如可能存在精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 的转发器所增加的时延等等以太网取为争用期, 也就是时隙对于 10Mbps以太网来说 ,10Mb/s*=512bit,所以一般说的512bit时隙长度就是这样来的, 这个长度为 512/8=64 字节 . 以太网在发送数据时, 如果在前面64 字节没有发生冲突的话, 那么后续的数据就不会发生冲突, 以太网就认为这个数据的发送是成功的. 100Mbps和 1000Mbps以太网
5、的时隙(1)100Mbps以太网的时隙:100Mbps以太网的时隙仍为512 位时,以太网规定一帧的最小发送时间必须为s。(2)1000Mbps以太网的时隙1000Mbps以太网的时隙增至512 字节,即 4096 位, 这个还望DX来指点 . 帧间间隔的概念: MAC 子层的标准还规定了帧间最小的间隔是, 相当于 96bit的发送时间 , 就是说一个主机在检测到总路线开始空闲后, 还要等待才能发送数据. 这样做是为了使刚刚收到的数据帧的主机的接收缓存来得及清理, 做好接收下一帧的准楼主大概明白了吧? 翻了数字通信原理,计算机网络 ,TCP/IP 的书啊 .版主可以加分的吗?谢谢 !以太网数据
6、包如下表结构所示:目地地址(6B) 原地址(6B) 类型(2B) 数据(461500B ) 校验和(4B) IP数据包结构如下页表:版本号( 4 位) 头长度( 4 位) 服务类型 TOS (8 位) 总长度( 16 位) 标示(16 位) 标志( 3 位) 头偏移( 13 位) 生存时间 TTL(8 位)上层协议标示( 8 位) 头部校验和( 16 位) 源 IP 地址(32位) 目的 IP 地址(32位) 选项 数据 TCP抱文结构如下表: TCP源端口号(16 位) TCP目的端口号 (16位) 系列号( 32 位) 确认号( 32位) 首部长度( 4 位) 保留位( 6 位) URG
7、ACK 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - - PSH RST SYN F IN 窗口大小( 16 位) 检验和( 16位) 紧急指针( 16 位) 选项 填充 数据区 UDP抱文结构如下表: UDP源端口号(16 位) UDP目标端口号(16 位 UDP长度( 16 位 UDP校验和( 16 位 数据区IP 包首部格式网络2009-12-10 14:26:02 阅读 85 评论 0 字号:大中小IPv4 首部一般是20 字节长。 在以
8、太网帧中,IPv4 包首部紧跟着以太网帧首部,同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016。 IPv4提供不同, 大部分是很少用的选项,使得 IPv4 包首部最长可扩展到60 字节 (总是 4 个字节 4 个字节的扩展)0481216192431版本首部长度服务类型长度认证标志段偏移量TTL协议校验和源 IP 地址目的 IP 地址选项 .IP 包头字段说明版本: 4 位,指定IP 协议的版本号。包 头长度 (IHL) :4 位, IP 协议包头的长度,指明IPv4 协议包头长度的字节数包含多少个32位。由于IPv4 的包头可能包含可变数量的可选项,所以这个字段可以用来确定IPv4 数据报中
9、数据部分的偏移位置。IPv4 包头的最小长度是20 个字节,因此IHL 这个字段的最小值用十进制表示就是5 (5x4 = 20字节 )。就是说,它表示的是包头的总字节数是4 字节的倍数。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 服务类型:定义IP 协议包的处理方法,它包含如下子字段过程字段: 3 位,设置了数据包的重要性,取值越大数据越重要,取值范围为: 0(正常) 7 (网络控制)延迟字段: 1 位,取值: 0(正常)、 1(期特低的延
10、迟)流量字段: 1 位,取值: 0(正常)、 1(期特高的流量)可靠性字段:1 位,取值: 0(正常)、 1(期特高的可靠性)成本字段: 1 位,取值: 0(正常)、 1(期特最小成本)未使用: 1 位长度: IP 包的总长认证:标志:是一个3 位的控制字段,包含:保留位: 1 位不分段位: 1 位,取值: 0(允许数据报分段)、1(数据报不能分段)更多段位: 1 位,取值: 0(数据包后面没有包,该包为最后的包)、1(数据包后面有更多的包)段偏移量:当数据分组时,它和更多段位(MF, More fragments )进行连接,帮助目的主机将分段的包组合。TTL:表示数据包在网络上生存多久,每
11、通过一个路由器该值减一,为0 时将被路由器丢弃。协议: 8 位,这个字段定义了IP 数据报的数据部分使用的协议类型。常用的协议及其十进制数值包括 ICMP(1) 、 TCP(6)、 UDP(17)。校验和: 16 位,是 IPv4 数据报包头的校验和。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 源 IP 地址:目的 IP 地址:数据在经过 IP 网络层时,也会对数据进行封装,也就有相应的IP 协议包头了。在以太网帧中, IPv4 包头紧跟着
12、以太网帧头,同时以太网帧头中的协议类型值设置为十六进制的0800。它的基本格式如图3-12 所示。版本( Version )指定 IP 协议的版本号。因为目前仍主要使用IPv4 版本,所以这里的值通常是0 x4 ( 注意封包使用的数字通常都是十六进位的) 。占 4 位。图 3-12 IP协议头格式包头长度( Internet Header Length,IHL)指明 IPv4 协议包头长度的字节数包含多少个32 位。由于 IPv4 的包头可能包含可变数量的可选项,所以这个字段可以用来确定IPv4 数据报中数据部分的偏移位置。IPv4 包头的最小长度是20 个字节,因此 IHL 这个字段的最小值
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