通信工程師考試培訓(xùn)MAC子層協(xié)議

4.3.1 MAC子層協(xié)議

根據(jù)4.2節(jié)所述，在LLC子層協(xié)議中添加的地址是用來(lái)識(shí)別源或目的端的服務(wù)訪問點(diǎn)的，而源或目的端主機(jī)的地址由MAC子層地址來(lái)識(shí)別。

1.以太網(wǎng)的MAC地址

為了標(biāo)識(shí)以太網(wǎng)上的每臺(tái)主機(jī)，需要給每臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)卡分配一個(gè)地址，即以太網(wǎng)地址，或稱MAC子層地址，即網(wǎng)卡的物理地址。

MAC地址為6字節(jié)即48比特。其中，前3個(gè)字節(jié)是由生產(chǎn)廠商向IEEE申請(qǐng)的有組織的標(biāo)識(shí)符（OrganizationallyUniqueIdentifier,OUI）。后三個(gè)字節(jié)是由生產(chǎn)廠商自行為自己生產(chǎn)的網(wǎng)卡分配的標(biāo)識(shí)符。每塊以太網(wǎng)卡出廠時(shí)，都會(huì)有一個(gè)以太網(wǎng)地址燒制在網(wǎng)卡中，因此，有時(shí)也稱此地址為燒制地址（Bumed-In-Address,BIA）。以太網(wǎng)的MAC地址結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。如圖4-6所示，第1位為私有/組位，將此比特設(shè)置為0,則表示此地址為一個(gè)私有地址：設(shè)置為1則表示此地址為一個(gè)組地址。第2位為局部/全局位，將此比特設(shè)置為0,則說(shuō)明它是由全局管理團(tuán)體設(shè)置的；將此位設(shè)置為1，則說(shuō)明OUI是局部分配的，如果按照IEEE分配的地址來(lái)解碼就會(huì)出現(xiàn)問題。因此，實(shí)際的OUI只有22位。如果廠商申請(qǐng)的OUI用完了，可以再次向lEEE提出申請(qǐng)。

如果MAC地址為全“1”,則表示這是一個(gè)廣播地址。

以太網(wǎng)地址以可讀的方式顯示，即由冒號(hào)分隔的6個(gè)數(shù)，每個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)于1個(gè)字節(jié)，用一對(duì)十六進(jìn)制數(shù)表示。例如，8:0:2b:e4:bl:2是一個(gè)可讀的以太網(wǎng)地址，表示：000010000000000000101011111001001011000100000010。

2.以太網(wǎng)幀格式

以太網(wǎng)是由Xerox公司、DEC公司與Intel公司共同開發(fā)的、當(dāng)今較為流行的局域網(wǎng)技術(shù)。它采用CSMA/CD技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的訪問控制，通過(guò)幀來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。而IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)是在最初的以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上于1980年開發(fā)成功的。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)DIX2.0版與IEEE802.3兼容，都采用CSMA/CD技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問控制功能。但是，盡管以太網(wǎng)的DIX2.0與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)有很多相似之處，它們卻并不是完全相同的。DEX2.0提供的服務(wù)對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的第一層和第二層，而IEEE802.3提供的服務(wù)則對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的第一層和第二層的MAC子層，LLC子層的功能由IEEE802.2定義。IEEE802.3定義了幾種不同物理層，而DIX2.0只定義了一個(gè)。兩者定義的幀格式也略有不同。

前導(dǎo)字符。每種格式的以太網(wǎng)幀都以64比特的前導(dǎo)字符作為開始。其中，前7個(gè)字節(jié)為前同步碼（Preamble），作用是使接收端進(jìn)入同步狀態(tài)，以便數(shù)據(jù)的接收：最后1字節(jié)為幀起始定界符，它標(biāo)識(shí)著信息幀的開始。前導(dǎo)字符的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

（1）以太網(wǎng)幀格式。前導(dǎo)字符之后，不同標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀格式則各有不同，圖4-7所示為兩種不同的封裝格式。

兩種幀格式都采用了48比特的目的地址和源地址：但接下來(lái)的2個(gè)字節(jié)在兩種幀格式中則有所不同。在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)中，接下來(lái)的2個(gè)字節(jié)是長(zhǎng)度字段，用來(lái)說(shuō)明后續(xù)數(shù)據(jù)（除了幀校驗(yàn)字段）的字節(jié)長(zhǎng)度：以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)中接下來(lái)的2個(gè)字節(jié)則是類型字段，用來(lái)說(shuō)明后續(xù)數(shù)據(jù)的類型。雖然這兩個(gè)字節(jié)所表示的含義不同，但I(xiàn)EEE802.3定義的有效長(zhǎng)度值與以太網(wǎng)幀中定義的有效類型值都不相同，這樣就可以對(duì)兩種幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分了。

在以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)中，類型字段之后就是IP數(shù)據(jù)報(bào)或ARP/RARP報(bào)文：而在IEEE802.3幀結(jié)構(gòu)中，長(zhǎng)度后面的則是LLC子層的幀結(jié)構(gòu)。最后4個(gè)字節(jié)為幀校驗(yàn)，用來(lái)對(duì)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行校驗(yàn)。

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