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作者： imtoken官网下载地址
2024-03-14 19:12:36
网络协议初识——Ethernet_ethernet属于哪一层-CSDN博客
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网络协议初识——Ethernet
最新推荐文章于 2023-08-07 16:23:15 发布
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以太网
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网络协议初识之以太网协议
一、以太网协议简述
以太网是一种局域网，简而言之在该网络环境中，所有连接设备距离通常较近，设备间的通信基于各自对端MAC地址进行。ethernet协议通常处于七层的底层（链路层），用于链路层数据传输和地址封装。
DIX联盟（Digital、Intel、Xerox）开发
二、报文内容详解
ethernet包含三个字段
Destination/目的：标识目的通信方的MAC地址
Source/源：标识发送端的MAC地址
Type/类型值：标识上层协议
MAC地址：
1.所有设备的MAC地址是全球唯一的；
2.MAC地址是16进制表示的ÿ
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网络协议初识——Ethernet
网络协议初识之以太网协议一、以太网协议简述以太网是一种局域网，简而言之在该网络环境中，所有连接设备距离通常较近，设备间的通信基于各自对端MAC地址进行。ethernet协议通常处于七层的底层（链路层），用于链路层数据传输和地址封装。DIX联盟（Digital、Intel、Xerox）开发二、报文内容详解ethernet包含三个字段Destination/目的：标识目的通信方的MAC地...
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第1章初识计算机网络.ppt
11-13
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【计算机网络】九. 数据链路层--以太网协议
lxw234lxw的博客
01-06
613
以太网协议
目录
一、MAC地址
二、以太网协议
注：转载请标明原文出处链接：https://blog.csdn.net/lxw234lxw/article/details/103852352
一、MAC地址
MAC地址（物理地址、硬件地址）
每一个设备都拥有唯一的MAC地址
MAC地址共48位，使用十六进制（4个比特位）表示
如：30-B4-...
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交流JTAG跟我学JTAG协议破解——第一弹初识JTAGTAP状态机.pdf
11-26
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数据链路层：Ethernet以太网协议
一直被模仿，从未被超越
05-24
1424
当使用六个字节的源地址字段时，前三个字节表示由IEEE分配给厂商的地址，将烧录在每一块网络接口卡的ROM中。数据字段 以太网包最小规定为64字节，不足的也会填充到64字节。以太网包的最大长度是1518字节，数据字段长度范围为46到1500，因为以太网包最小规定为64字节，不足的也会填充到64字节。而以太网包的最大长度是1518字节，因此1518-18=1500字节。2字节，用来标识上一层所使用的协议类型，如IP协议(0x0800），ARP(0x0806)等。6字节，目的地址字段确定帧的接收者。
链路层---＞ETH（以太网）协议
S5242的博客
05-04
6470
文章目录ETH（以太网）协议格式：ARP协议格式
链路层负责相邻设备之间的数据帧传输，典型协议有：ETHH（以太网协议），ARP协议,MTU；
网络层是通过IP地址定位起点与终点；链路层是负责起点到终点之间的相邻设备间传输。相邻设备之间的识别是通过MAC地址完成的。
MAC地址：网卡的物理硬件地址–通常出厂时设定的，通常可以修改。
Uint8_t mac[6] —>为无符号的六个字节的数据。
ETH（以太网）协议格式：
6字节对端源端MAC地址和6字节对端MAC地址： 长度是48位,是在网卡出厂时固
以太网Ethernet通信协议
STATEABC的博客
08-07
7354
以太网协议（Ethernet Protocol）是一种广泛应用于局域网（LAN）和广域网（WAN）的计算机网络通信协议。它是一种基于共享介质的局域网技术，最早由Xerox、Intel和Digital Equipment Corporation（DEC）于1970年代开发，并在1980年代初由IEEE标准化为IEEE 802.3。以太网根据最大传输速率的不同可以分为标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)、千兆以太网 (1000Mbit/s)和万兆以太网(10Gbit/s)。
一.以太网（Ethernet）学习记录
m0_65096687的博客
09-04
540
使用python学习网络安全协议
以太网
基础知识——以太网（Ethernet ）
季秊爱桃楸的博客
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3769
1980 年，Digital Equipment Corporation、Intel 和 Xerox (DIX) 协会发布了第一个以太网标准。1985 年，本地和城域网的电气电子工程师协会 (IEEE) 标准委员会发布了 LAN 标准。以太网在 OSI 模型的下两层，也就是 数据链路层和 物理层上运行。以太网遵守 IEEE 802.3 标准。目前为通过光缆和双绞线电缆的运行定义了四种数据速率：（1）10 Mbps - 10Base-T 以太网（2）100 Mbps - 快速以太网。
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简介
Ethernet II协议位于五层OSI模型中的第二层，属于链路层的协议。
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前导包
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源mac地址 (SMac)
类型(Type)
数据(Playload)
校验（CRC）
6 Byte 目的地址
6 Byte 源地址
2 Byte
46 ~ 1500 Byte
2、
二、抓包分析
总结
..
以太网（Ethernet）相关基础知识
Already8888的博客
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2577
本文详细介绍了OSI七层模型中物理层、数据链路层的相关协议及设备
OSI七层协议汇总
szm_cyh的博客
07-26
451
TCP/IP:
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网络层： IP,ICMP,IGMP
传输层：TCP ,UDP,UGP
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物理层：EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, NRZI, NRZ, B8ZS
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5219
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以太网：一种链路层协议
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...
网络安全：常用协议
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07-08
2267
网络安全中常用协议详解
Java核心算法+插入排序+冒泡排序+选择排序+快速排序
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1直接插入排序
* 基本思想：在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2] 个数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序
2冒泡排序
* 基本思想：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，
自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。
即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
3简单选择排序
* 基本思想：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；
然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，
如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
4快速排序
* 基本思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。
spark学习之路——1.初识spark
06-28
### 回答1：
Spark是一种大数据处理的框架，它可以处理大量的数据并进行分析。初学者可以通过学习Spark的基本概念和使用方法，了解Spark的工作原理和应用场景。在学习Spark的过程中，需要掌握Spark的核心组件和API，例如Spark Core、Spark SQL、Spark Streaming等。此外，还需要学习Spark的部署和调优，以及与其他大数据技术的集成。
### 回答2：
Spark是一种基于内存的分布式计算框架，是大数据处理中最流行的技术之一。Spark简单易用，能够快速地处理海量数据，尤其是在机器学习和数据挖掘领域中表现突出。本文将从初识Spark的角度入手，介绍Spark的基本概念和使用。
一、Spark的基本概念
1. RDD
RDD全称为Resilient Distributed Datasets，中文意思是弹性分布式数据集，它是Spark的核心数据结构。RDD是一个不可变的分布式的对象集合，可以跨越多个节点进行并行处理。一个RDD可以分为多个分区，每个分区可以在不同的节点上存储。
2. DAG
DAG即Directed Acyclic Graph（有向无环图），它是Spark中的一个概念，用来表示作业的依赖关系。Spark将一个作业拆分成一系列具有依赖关系的任务，每个任务之间的依赖形成了DAG。
3. 窄依赖和宽依赖
对于一个RDD，如果一个子RDD的每个分区只依赖于父RDD的一个分区，这种依赖就称为窄依赖。如果一个子RDD的每个分区依赖于父RDD的多个分区，这种依赖就称为宽依赖。宽依赖会影响Spark的性能，应尽量避免。
二、Spark的使用
1. 安装Spark
要使用Spark，首先需要在本地或者集群上安装Spark。下载安装包解压缩即可，然后设置环境变量，即可在命令行中运行Spark。
2. Spark Shell
Spark Shell是Spark的交互式命令行界面，类似于Python的交互式控制台，可以快速测试Spark代码。在命令行中输入spark-shell即可进入。
3. Spark应用程序
除了Spark Shell，Spark还支持以应用程序的形式运行。要创建一个Spark应用程序，可以使用Scala、Java、Python等语言进行编写。使用Spark API，读取数据、处理数据、保存数据等操作都可以通过编写代码完成。
总之，Spark是一种优秀的分布式计算框架，能够在海量数据处理中发挥出强大的作用。初学者可以从掌握RDD、DAG、依赖关系等基本概念开始，逐步深入学习Spark的使用。
### 回答3：
Spark是一种快速、分布式数据处理框架，它能够在成千上万个计算节点之间分配数据和计算任务。Spark的优势在于它支持多种语言和数据源，可以在内存中快速存储和处理数据。
在初学Spark时，我们需要对Spark的架构和核心组件有一些了解。首先，Spark的核心组件是Spark Core，它是一个可以用于建立各种应用程序的计算引擎。与此同时，Spark持有丰富的库，包括Spark SQL、Spark Streaming、MLLib和GraphX等，以支持在各种数据类型（文本、图像、视频、地理定位数据等）上运行各种算法。
若想要在Spark中进行任务，有两种编程API可供选择：Spark的核心API和Spark的SQL及DataFrame API。Spark的核心API基于RDDs（弹性分布式数据集），它是不可变的分布式对象集合，Spark使用RDD来处理、缓存和共享数据。此外，Spark的SQL及DataFrame API提供了更高层次的语言，可以处理结构化和半结构化数据。
除了组件和API之外，我们还需要了解Spark的4个运行模式：本地模式、Standalone模式、YARN模式和Mesos模式。本地模式由单个JVM上单个线程（本地模式）或四个线程（local[*]模式）运行。Standalone通常用于小规模集群或开发和测试环境。在YARN或Mesos模式下，Spark将任务提交给集群管理器，并通过管理器分配和管理资源。
总体来说，初学Spark时，我们需要了解Spark的核心组件、编程API和运行模式。熟悉这些概念以及Spark的架构，可以帮助我们更好地理解Spark和构建高效且可扩展的Spark应用程序。
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网络协议——七层、五层、四层协议概念及功能分析 - 知乎
网络协议——七层、五层、四层协议概念及功能分析 - 知乎切换模式写文章登录/注册网络协议——七层、五层、四层协议概念及功能分析Linux服务器研究一、7层7层是指OSI七层协议模型，主要是：应用层（Application）、表示层（Presentation）、会话层（Session）、传输层（Transport）、网络层（Network）、数据链路层（Data Link）、物理层（Physical）。 OSI是Open System Interconnect的缩写，意为开放式系统互联。 OSI七层参考模型的各个层次的划分遵循下列原则： 1、同一层中的各网络节点都有相同的层次结构，具有同样的功能。 2、同一节点内相邻层之间通过接口(可以是逻辑接口)进行通信。 3、七层结构中的每一层使用下一层提供的服务，并且向其上层提供服务。 4、不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。各层的作用及描述，以及对应的协议如下图（好东西啊，不过本文图是盗图，懒得重画了，仅供各位学习使用）：高级图：应用层与其它计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等。这一层，数据单位还是报文。表示层这一层的主要功能是定义数据格式及加密。例如，FTP允许你选择以二进制或ASCII格式传输。如果选择二进制，那么发送方和接收方不改变文件的内容。如果选择ASCII格式，发送方将把文本从发送方的字符集转换成标准的ASCII后发送数据。在接收方将标准的ASCII转换成接收方计算机的字符集。示例：加密，ASCII等。这一层，数据单位还是报文。会话层它定义了如何开始、控制和结束一个会话，包括对多个双向消息的控制和管理，以便在只完成连续消息的一部分时可以通知应用，从而使表示层看到的数据是连续的，在某些情况下，如果表示层收到了所有的数据，则用数据代表表示层。示例：RPC，SQL等。在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，而是统称为报文。传输层这层的功能包括是否选择差错恢复协议还是无差错恢复协议，及在同一主机上对不同应用的数据流的输入进行复用，还包括对收到的顺序不对的数据包的重新排序功能。示例：TCP，UDP，SPX。这一层的数据单元也称作数据包(packets)。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段 (segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报(datagrams)”。网络层这层对端到端的包传输进行定义，它定义了能够标识所有结点的逻辑地址，还定义了路由实现的方式和学习的方式。为了适应最大传输单元长度小于包长度的传输介质，网络层还定义了如何将一个包分解成更小的包的分段方法。示例：IP，IPX等。在这一层，数据的单位称为数据包(packet)。数据链路层它定义了在单个链路上如何传输数据。这些协议与被讨论的各种介质有关。示例：ATM，FDDI等。在这一层，数据的单位称为帧(frame)。物理层OSI的物理层规范是有关传输介质的特这些规范通常也参考了其他组织制定的标准。连接头、帧、帧的使用、电流、编码及光调制等都属于各种物理层规范中的内容。物理层常用多个规范完成对所有细节的定义。示例：Rj45，802.3等。这一层，数据单位是比特（bit）。二、5层5层只是OSI和TCP/IP的综合，是业界产生出来的非官方协议模型，但是很多具体的应用。实际应用还是TCP/IP的四层结构。为了方便可以把下两层称为网络接口层。五层体系结构包括：应用层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。 5层模型不展开讲解，内容和功能参照7层的，这里把3者做一个综合的对应，如下图：三、4层4层是指TCP/IP四层模型，主要包括：应用层、运输层、网际层和网络接口层。4层协议和对应的标准7层协议的关系如下图：四、数据单位从上往下，每经过一层，协议就会在数据包包头上面做点手脚，加点东西，传送到接收端，再层层解套出来，如下示意图：发布于 2020-07-01 20:01数据链路层TCPUDP赞同 16910 条评论分享喜欢收藏申请
网络协议学习之Ethernet II协议（二层）-CSDN博客
>网络协议学习之Ethernet II协议（二层）-CSDN博客
网络协议学习之Ethernet II协议（二层）
记得仰望星空
已于 2022-06-29 14:43:54 修改
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于 2021-07-23 23:00:58 首次发布
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网络协议学习之Ethernet II协议
简介一、协议1、协议结构
二、抓包分析总结
简介
Ethernet II协议位于五层OSI模型中的第二层，属于链路层的协议。
一、协议
1、协议结构
前导包目的mac地址（DMac）源mac地址 (SMac)类型(Type)数据(Playload)校验（FCS）8 Byte 0 1间隔6 Byte 目的地址6 Byte 源地址2 Byte46 ~ 1500 Byte4 Byte CRC检验
前导包： 占8个字节，0 1 相间隔组成。其作用是用于给基站识别即将到来的数据。目的mac地址： 接收设备的mac地址源mac地址： 发送设备的mac地址类型： 占2个字节，用于标记数据（playload）的协议类型。假设收到的是ARP数据，那么Type就是0x0806
类型（Type）Playload中的协议类型0x0800IPv4（Internet Protocol Version 4）0x0806ARP （Address Resulotion Protocol）0x0835RARP (Resever Address Resulotion Protocol)0x86DDIPv6 (Internet Protocol Version 6)
数据： 46-1500个字节， Ethernet II 规定最小的数据量为46个字节.校验： 4个字节，具体算法暂不深入研究，用于核对数据是否接收正确
二、抓包分析
Wireshark抓包： 图中数据可以发现看不到前导包与校验（FCS），因为网卡进来的数据是已经校验正确的数据包，会相应的处理掉了前导包和FCS，数据不正确的包已经被丢弃了。
分析数据可以得出：
数据是由mac为2c:f0:5d:56:70:20 ⇒ ec:41:18:1d:97:93的设备，mac填充为高位字节在前。Playload装载的是IPv4协议。
总结
1、Ethernet II是目的mac地址在前，源mac地址在后。 2、Type用于表示Playload的数据类型，分别有IPv4(0x0800)、ARP(0x0806)、RARP(0x0835)、IPv6(0x86DD) 3、Wireshark接收到的数据包均为网卡校验正确的数据包，所以没有了前导包与校验(FCS)数据。
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网络协议学习之Ethernet II协议（二层）
网络协议学习之Ethernet II协议简介一、协议1、协议结构2、二、抓包分析总结简介 Ethernet II协议位于五层OSI模型中的第二层，属于链路层的协议。一、协议1、协议结构前导包目的mac地址（DMac）源mac地址 (SMac)类型(Type)数据(Playload)校验（CRC）6 Byte 目的地址6 Byte 源地址2 Byte46 ~ 1500 Byte2、二、抓包分析总结..
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车载诊断协议DoIP系列 —— 传输层控制协议(TCP)&用户数据报协议(UDP)
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### 本文大体如下：
### 1、系列文章目的
### 2、TL传输层控制协议(TCP)
### 3、TL用户数据报协议(UDP)
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Ethernet II协议简介
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以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该协议定义了局域网中采用的电缆类型和信号处理方它由6个字节的目的MAC地址，6个字节的源MAC地址，2个字节的类型域（用于标示封装在这个Frame、里面的数据的类型）接下来是46-1500字节的数据和4字节的帧校验。 报头8 目标地址6 源地址6 以太类型2 有效负载46－1500 ...
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目前主要有两种格式的以太网帧：Ethernet II（DIX 2.0）和IEEE 802.3。
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Ethernet II是由Xerox与DEC、Intel（DIX）在1982年制定的以太网标准帧格式，后来被定义在RFC894中。
IEEE 802.3是IEEE 802委员会在19...
ccna学习指南 chinapub 高清版
04-25
高清pdf版，ccna学习指南。
目 录
序言
前言
第1章 网络互连介绍 1
1.1 认证目标1.01：网络互连模型 1
1.1.1 网络的发展 2
1.1.2 OSI模型 2
1.1.3 封装 3
1.2 认证目标1.02：物理层和数据链路层 4
1.2.1 DIX和802.3 Ethernet 5
1.2.2 802.5令牌环网 7
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1.2.4 MAC地址 9
1.2.5 接口 9
1.2.6 广域网服务 12
1.3 认证目标1.03：网络层和路径确定 17
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2.2.8 路由基础 41
2.3 认证目标2.03：初始配置 43
2.3.1 虚拟配置注册表设置 46
2.3.2 启动序列：引导系统命令 47
2.3.3 将配置传送到服务器或从服务器
上复制配置 47
2.4 认证目标2.04：自动安装配置数据 49
2.5 认证总结 49
2.6 2分钟练习 50
2.7 自我测试 51
第3章 IP寻址 58
3.1 认证目标3.01：IP地址类 58
3.1.1 IP地址的结构 58
3.1.2 特殊情况：回路、广播和网
络地址 59
3.1.3 识别地址类 60
3.1.4 子网掩码的重要性 61
3.1.5 二进制和十进制互相转换 62
3.2 认证目标3.02：子网划分和子网掩码 64
3.2.1 子网划分的目的 65
3.2.2 在默认子网掩码中加入位 65
3.3 认证目标3.03：子网规划 66
3.3.1 选择子网掩码 66
3.3.2 主机数目的影响 66
3.3.3 确定每个子网的地址范围 67
3.4 认证目标3.04：复杂子网 68
3.4.1 子网位穿越8位位组边界 68
3.4.2 变长子网掩码 69
3.4.3 超网划分 70
3.5 认证目标 3.05：用Cisco IOS配
置IP地址 71
3.5.1 设置IP地址和参数 71
3.5.2 主机名称到地址的映射 71
3.5.3 使用ping 72
3.5.4 使用IP TRACE和Telnet 73
3.6 认证总结 73
3.7 2分钟练习 74
3.8 自我测试 75
第4章 TCP/IP协议 88
4.1 认证目标 4.01：应用层服务 89
4.2 认证目标 4.02：表示和会话层服务 89
4.2.1 远程过程调用 89
4.2.2 Socket 89
4.2.3 传输层接口 90
4.2.4 NetBIOS 90
4.3 认证目标4.03：协议的详细结构 90
4.3.1 传输层 91
4.3.2 TCP 91
4.3.3 UDP 93
4.4 认证目标4.04：网络层 94
4.4.1 网际协议 94
4.4.2 地址解析协议 95
4.4.3 反向地址解析协议 96
4.4.4 逆向地址解析协议 96
4.4.5 网际控制消息协议 96
4.5 认证目标4.05：操作系统命令 97
4.5.1 UNIX 97
4.5.2 32位Windows 98
4.6 认证总结 98
4.7 2分钟练习 99
4.8 自我测试 100
第5章 IP路由选择协议 108
5.1 认证目标5.01：为什么使用路由
选择协议 108
5.2 认证目标5.02：静态路由和动
态路由 114
5.3 认证目标 5.03：默认路由 117
5.4 认证目标 5.04：链路状态和距
离向量 119
5.4.1 距离向量路由选择协议 119
5.4.2 链路状态路由选择协议 123
5.4.3 内部和外部网关协议 124
5.5 认证目标 5.05：RIP 124
5.6 认证目标 5.06：IGRP 127
5.7 认证目标 5.07：OSPF 129
5.8 认证总结 131
5.9 2分钟练习 132
5.10 自我测试 133
第6章 IP配置 141
6.1 认证目标 6.01：IP配置命令 141
6.2 认证目标 6.02：配置静态路由 141
6.3 认证目标 6.03：配置默认路由 144
6.4 认证目标 6.04：配置RIP路由选择 144
6.5 认证目标 6.05：配置IGRP路由
选择 145
6.6 认证目标 6.06：IP主机表 147
6.7 认证目标 6.07：DNS和DHCP配置 148
6.7.1 DNS配置 148
6.7.2 转发DHCP请求 148
6.8 认证目标 6.08：辅助寻址 150
6.9 认证总结 151
6.10 2分钟练习 151
6.11 自我测试 152
第7章 配置Novell IPX 158
7.1 认证目标 7.01：IPX协议栈 158
7.2 认证目标 7.02：IPX数据报 159
7.2.1 IPX地址编码 159
7.2.2 IPX路由选择 160
7.2.3 内部网络 160
7.3 认证目标 7.03：IPX封装类型 161
7.3.1 Etherent_II 162
7.3.2 Ethernet_802.3 162
7.3.3 Ethernet_802.2 162
7.3.4 Ethernet_SNAP 163
7.3.5 多重帧类型的路由选择 163
7.4 认证目标 7.04：SAP和RIP 165
7.4.1 SAP 165
7.4.2 SAP和RIP操作实例 167
7.5 认证目标 7.05：IPX配置 169
7.5.1 准备 169
7.5.2 启用IPX和配置接口 169
7.5.3 路由选择协议 172
7.6 认证总结 173
7.7 2分钟练习 173
7.8 自我测试 174
第8章 AppleTalk的配置 182
8.1 认证目标 8.01：AppleTalk 协议栈 183
8.1.1 物理层与数据链路层 183
8.1.2 网络层 183
8.1.3 高层协议 183
8.2 认证目标 8.02：AppleTalk服务 185
8.3 认证目标 8.03：AppleTalk寻址 185
8.3.1 地址结构 187
8.3.2 地址分配 187
8.4 认证目标 8.04：AppleTalk区域 188
8.5 认证目标 8.05：AppleTalk
路由选择 189
8.6 认证目标 8.06：AppleTalk
发现模式 190
8.7 认证目标 8.07：AppleTalk配置 191
8.7.1 所需的AppleTalk命令 191
8.7.2 AppleTalk过滤 192
8.7.3 验证和监视AppleTalk的配置 194
8.8 认证总结 195
8.9 2分钟练习 196
8.10 自我测试 196
第9章 用访问列表管理基本通信量 205
9.1 认证目标 9.01：标准IP访问列表 205
9.2 认证目标 9.02：扩展IP访问列表 210
9.3 认证目标 9.03：命名访问列表 211
9.4 认证目标 9.04：标准IPX访问列表 213
9.5 认证目标 9.05：IPX SAP过滤 214
9.6 认证目标 9.06：AppleTalk访问列表 218
9.7 认证总结 220
9.8 2分钟练习 221
9.9 自我测试 222
第10章 广域连网 227
10.1 认证目标10.01：配置ISDN 227
10.1.1 配置ISDN BRI 227
10.1.2 配置ISDN PRI 229
10.2 认证目标10.02：配置X.25 229
10.3 认证目标10.03：配置帧中继 231
10.3.1 虚电路 232
10.3.2 差错校正 233
10.3.3 逻辑接口 233
10.3.4 在Cisco路由器上配置帧中继 233
10.4 认证目标10.04：配置ATM 235
10.5 认证目标10.05：配置PPP和多
链路PPP 238
10.5.1 PPP配置 238
10.5.2 配置多链路PPP 240
10.6 认证总结 241
10.7 2分钟练习 242
10.8 自我测试 243
第11章 虚拟局域网 250
11.1 认证目标11.01：交换和VLAN 250
11.2 认证目标11.02：生成树协议
和VLAN 254
11.3 认证目标11.03：默认VLAN配置 255
11.4 认证目标11.04：跨域配置VLAN 256
11.5 认证目标11.05：到VLAN的分组
交换机端口 259
11.5.1 配置ISL主干 264
11.5.2 IEEE 802.1Q主干 265
11.6 VLAN故障诊断 265
11.7 认证总结 267
11.8 2分钟练习 270
11.9 自我测试 271
附录A 自我测试题答案 278
附录B 关于配套光盘 299
附录C 关于Web站点 300
词汇表 301
趣谈网络协议 pdf .zip
04-13
目录
00开篇词：想成为技术牛人？先搞定网络协议！
01为什么要学习网络协议？
02网络分层的真实含义是什么？
03ifconfig：最熟悉又陌生的命令行
04DHCP与PXE：IP是怎么来的，又是怎么没的？
05从物理层到MAC层
06交换机与VLAN
07ICMP与ping
08世界这么大，我想出网关
09路由协议
10UDP协议
11TCP协议（上）
12TCP协议（下）
13套接字Socket
14HTTP协议
15HTTPS协议
16流媒体协议
17P2P协议
18DNS协议
19HTTPDNS
20CDN
21数据中心
23移动网络
24云中网络
25软件定义网络
26云中的网络安全
27云中的网络Qo
28云中网络的隔离GRE、VXLAN
29容器网络
30容器网络之Flannel
31容器网络之Calico
32RPC协议综述
33基于XML的SOAP协议
34基于JSON的RESTful接口协议
35二进制类RPC协议
36跨语言类RPC协议
.............................
以太网二层协议
05-23
以太网二层协议
Ethernet II
qq_45741246的博客
03-28
617
以太网两种标准帧格式之一一种是Ethernet II另一种是 IEEE802.3当Type字段大于等于1536或0x0600时为Ethernet II帧格式当Type字段小于等于1500或0x05DC时为IEEE802.3。
初识Ethernet II帧格式
m0_51381079的博客
09-27
5273
以太帧有很多种类型。不同类型的帧具有不同的格式和 MTU 值。但在同种物理媒体上都可同时存在。常见的有三种帧格式：Ethernet II 帧是最常见的帧类型，并通常直接被 IP 协议使用；非标准 IEEE 802.3 帧变种；IEEE 802.3帧（后跟逻辑链路控制（LLC) 帧）。本文仅谈对Ethernet II 帧的初步认知。
Ethernet II 类型以太网帧的最小长度为 64 字节（6＋6＋2＋46＋4），最大长度为 1518 字节（6＋6＋2＋1500＋4）。其...
关于以太网(Ethernet II)这个网络的个人理解以及应用（2）
@角色扮演#
09-26
1万+
在stm32f107环境下实现如下功能：
- 以太网接口用作串口使用(区别于C/S模型)；
- 以太网接口接收全部的网内数据；
- 对网内数据包过滤，仅接收本机相关数据包及广播包； 工具：anysend.exe：Anysend是基于Winpcap驱动开发的，实现以太网接口发送任意自组数据包的工具，各位请自行查找下载；
wireshark.exe：网络抓包工具
如果你是一个嵌入式开发人员，
以太网基础
weixin_34344677的博客
12-29
544
http://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE_802
IEEE 802
指IEEE标准中关于局域网和城域网的一系列标准。更确切的说，IEEE 802标准仅限定在传输可变大小数据包的网络。
其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门工作组负责。
IEEE 802中定义的服务和协议限定在OSI模型[OSI网络参考模...
ip转非ip协议网络传输（二层mac透传）
04-21
项目需要不能在网络上出现ip协议，但应用程序是基于socket开发的。为了减少应用开发工作。添加二层协议转发功能。通过自定义的三层协议封装ip协议数据，实现二层广播域内非ip化的网络通信。
CCNA学习指南
03-11
内容简介
本书详细介绍CCNA考试的内容，主要有：互连网络的模型、Cisco路由器、交换机和集线器的特点；Cisco IOS软件的初步知识；TCP/IP协议套件的综合概括；管理广域网，配置ISDN、帧中继和ATM；学习IP配置；Novell IPX协议栈、IPX封装类型和SAP及RIP的配置；使用访问表进行基本的通信量管理；默认的局域网连网，跨域配置VLAN。 在每一章中，均有针对认证目标的详细说明、有关认证的总结信息、2分钟练习和自我测试题，可帮助读者更好地理解认证的内容。
目录
目 录
序言
前言
第1章 网络互连介绍 1
1.1 认证目标1.01：网络互连模型 1
1.1.1 网络的发展 2
1.1.2 OSI模型 2
1.1.3 封装 3
1.2 认证目标1.02：物理层和数据链路层 4
1.2.1 DIX和802.3 Ethernet 5
1.2.2 802.5令牌环网 7
1.2.3 ANSI FDDI 8
1.2.4 MAC地址 9
1.2.5 接口 9
1.2.6 广域网服务 12
1.3 认证目标1.03：网络层和路径确定 17
1.3.1 第3层地址 17
1.3.2 已选择路由协议和路由选择协议 17
1.3.3 路由选择算法和度 18
1.4 认证目标1.04：传输层 18
1.4.1 可靠性 18
1.4.2 窗口机制 18
1.5 认证目标1.05：上层协议 18
1.6 认证目标1.06：Cisco路由器、交换机
和集线器 18
1.7 认证目标1.07：配置Cisco交换机
和集线器 20
1.8 认证总结 20
1.9 2分钟练习 22
1.10 自我测试 23
第2章 从Cisco IOS软件开始 31
2.1 认证目标 2.01：用户界面 31
2.1.1 用户模式和特权模式 31
2.1.2 命令行界面 32
2.2 认证目标2.02：路由器基础 35
2.2.1 路由器元素 35
2.2.2 路由器模式 35
2.2.3 检查路由器状态 37
2.2.4 Cisco发现协议 38
2.2.5 远程访问路由器 39
2.2.6 基本测试 39
2.2.7 调试 40
2.2.8 路由基础 41
2.3 认证目标2.03：初始配置 43
2.3.1 虚拟配置注册表设置 46
2.3.2 启动序列：引导系统命令 47
2.3.3 将配置传送到服务器或从服务器
上复制配置 47
2.4 认证目标2.04：自动安装配置数据 49
2.5 认证总结 49
2.6 2分钟练习 50
2.7 自我测试 51
第3章 IP寻址 58
3.1 认证目标3.01：IP地址类 58
3.1.1 IP地址的结构 58
3.1.2 特殊情况：回路、广播和网
络地址 59
3.1.3 识别地址类 60
3.1.4 子网掩码的重要性 61
3.1.5 二进制和十进制互相转换 62
3.2 认证目标3.02：子网划分和子网掩码 64
3.2.1 子网划分的目的 65
3.2.2 在默认子网掩码中加入位 65
3.3 认证目标3.03：子网规划 66
3.3.1 选择子网掩码 66
3.3.2 主机数目的影响 66
3.3.3 确定每个子网的地址范围 67
3.4 认证目标3.04：复杂子网 68
3.4.1 子网位穿越8位位组边界 68
3.4.2 变长子网掩码 69
3.4.3 超网划分 70
3.5 认证目标 3.05：用Cisco IOS配
置IP地址 71
3.5.1 设置IP地址和参数 71
3.5.2 主机名称到地址的映射 71
3.5.3 使用ping 72
3.5.4 使用IP TRACE和Telnet 73
3.6 认证总结 73
3.7 2分钟练习 74
3.8 自我测试 75
第4章 TCP/IP协议 88
4.1 认证目标 4.01：应用层服务 89
4.2 认证目标 4.02：表示和会话层服务 89
4.2.1 远程过程调用 89
4.2.2 Socket 89
4.2.3 传输层接口 90
4.2.4 NetBIOS 90
4.3 认证目标4.03：协议的详细结构 90
4.3.1 传输层 91
4.3.2 TCP 91
4.3.3 UDP 93
4.4 认证目标4.04：网络层 94
4.4.1 网际协议 94
4.4.2 地址解析协议 95
4.4.3 反向地址解析协议 96
4.4.4 逆向地址解析协议 96
4.4.5 网际控制消息协议 96
4.5 认证目标4.05：操作系统命令 97
4.5.1 UNIX 97
4.5.2 32位Windows 98
4.6 认证总结 98
4.7 2分钟练习 99
4.8 自我测试 100
第5章 IP路由选择协议 108
5.1 认证目标5.01：为什么使用路由
选择协议 108
5.2 认证目标5.02：静态路由和动
态路由 114
5.3 认证目标 5.03：默认路由 117
5.4 认证目标 5.04：链路状态和距
离向量 119
5.4.1 距离向量路由选择协议 119
5.4.2 链路状态路由选择协议 123
5.4.3 内部和外部网关协议 124
5.5 认证目标 5.05：RIP 124
5.6 认证目标 5.06：IGRP 127
5.7 认证目标 5.07：OSPF 129
5.8 认证总结 131
5.9 2分钟练习 132
5.10 自我测试 133
第6章 IP配置 141
6.1 认证目标 6.01：IP配置命令 141
6.2 认证目标 6.02：配置静态路由 141
6.3 认证目标 6.03：配置默认路由 144
6.4 认证目标 6.04：配置RIP路由选择 144
6.5 认证目标 6.05：配置IGRP路由
选择 145
6.6 认证目标 6.06：IP主机表 147
6.7 认证目标 6.07：DNS和DHCP配置 148
6.7.1 DNS配置 148
6.7.2 转发DHCP请求 148
6.8 认证目标 6.08：辅助寻址 150
6.9 认证总结 151
6.10 2分钟练习 151
6.11 自我测试 152
第7章 配置Novell IPX 158
7.1 认证目标 7.01：IPX协议栈 158
7.2 认证目标 7.02：IPX数据报 159
7.2.1 IPX地址编码 159
7.2.2 IPX路由选择 160
7.2.3 内部网络 160
7.3 认证目标 7.03：IPX封装类型 161
7.3.1 Etherent_II 162
7.3.2 Ethernet_802.3 162
7.3.3 Ethernet_802.2 162
7.3.4 Ethernet_SNAP 163
7.3.5 多重帧类型的路由选择 163
7.4 认证目标 7.04：SAP和RIP 165
7.4.1 SAP 165
7.4.2 SAP和RIP操作实例 167
7.5 认证目标 7.05：IPX配置 169
7.5.1 准备 169
7.5.2 启用IPX和配置接口 169
7.5.3 路由选择协议 172
7.6 认证总结 173
7.7 2分钟练习 173
7.8 自我测试 174
第8章 AppleTalk的配置 182
8.1 认证目标 8.01：AppleTalk 协议栈 183
8.1.1 物理层与数据链路层 183
8.1.2 网络层 183
8.1.3 高层协议 183
8.2 认证目标 8.02：AppleTalk服务 185
8.3 认证目标 8.03：AppleTalk寻址 185
8.3.1 地址结构 187
8.3.2 地址分配 187
8.4 认证目标 8.04：AppleTalk区域 188
8.5 认证目标 8.05：AppleTalk
路由选择 189
8.6 认证目标 8.06：AppleTalk
发现模式 190
8.7 认证目标 8.07：AppleTalk配置 191
8.7.1 所需的AppleTalk命令 191
8.7.2 AppleTalk过滤 192
8.7.3 验证和监视AppleTalk的配置 194
8.8 认证总结 195
8.9 2分钟练习 196
8.10 自我测试 196
第9章 用访问列表管理基本通信量 205
9.1 认证目标 9.01：标准IP访问列表 205
9.2 认证目标 9.02：扩展IP访问列表 210
9.3 认证目标 9.03：命名访问列表 211
9.4 认证目标 9.04：标准IPX访问列表 213
9.5 认证目标 9.05：IPX SAP过滤 214
9.6 认证目标 9.06：AppleTalk访问列表 218
9.7 认证总结 220
9.8 2分钟练习 221
9.9 自我测试 222
第10章 广域连网 227
10.1 认证目标10.01：配置ISDN 227
10.1.1 配置ISDN BRI 227
10.1.2 配置ISDN PRI 229
10.2 认证目标10.02：配置X.25 229
10.3 认证目标10.03：配置帧中继 231
10.3.1 虚电路 232
10.3.2 差错校正 233
10.3.3 逻辑接口 233
10.3.4 在Cisco路由器上配置帧中继 233
10.4 认证目标10.04：配置ATM 235
10.5 认证目标10.05：配置PPP和多
链路PPP 238
10.5.1 PPP配置 238
10.5.2 配置多链路PPP 240
10.6 认证总结 241
10.7 2分钟练习 242
10.8 自我测试 243
第11章 虚拟局域网 250
11.1 认证目标11.01：交换和VLAN 250
11.2 认证目标11.02：生成树协议
和VLAN 254
11.3 认证目标11.03：默认VLAN配置 255
11.4 认证目标11.04：跨域配置VLAN 256
11.5 认证目标11.05：到VLAN的分组
交换机端口 259
11.5.1 配置ISL主干 264
11.5.2 IEEE 802.1Q主干 265
11.6 VLAN故障诊断 265
11.7 认证总结 267
11.8 2分钟练习 270
11.9 自我测试 271
附录A 自我测试题答案 278
附录B 关于配套光盘 299
附录C 关于Web站点 300
词汇表 301
CCNA学习指南-绝对有用
08-13
目 录
序言
前言
第1章 网络互连介绍 1
1.1 认证目标1.01：网络互连模型 1
1.1.1 网络的发展 2
1.1.2 OSI模型 2
1.1.3 封装 3
1.2 认证目标1.02：物理层和数据链路层 4
1.2.1 DIX和802.3 Ethernet 5
1.2.2 802.5令牌环网 7
1.2.3 ANSI FDDI 8
1.2.4 MAC地址 9
1.2.5 接口 9
1.2.6 广域网服务 12
1.3 认证目标1.03：网络层和路径确定 17
1.3.1 第3层地址 17
1.3.2 已选择路由协议和路由选择协议 17
1.3.3 路由选择算法和度 18
1.4 认证目标1.04：传输层 18
1.4.1 可靠性 18
1.4.2 窗口机制 18
1.5 认证目标1.05：上层协议 18
1.6 认证目标1.06：Cisco路由器、交换机
和集线器 18
1.7 认证目标1.07：配置Cisco交换机
和集线器 20
1.8 认证总结 20
1.9 2分钟练习 22
1.10 自我测试 23
第2章 从Cisco IOS软件开始 31
2.1 认证目标 2.01：用户界面 31
2.1.1 用户模式和特权模式 31
2.1.2 命令行界面 32
2.2 认证目标2.02：路由器基础 35
2.2.1 路由器元素 35
2.2.2 路由器模式 35
2.2.3 检查路由器状态 37
2.2.4 Cisco发现协议 38
2.2.5 远程访问路由器 39
2.2.6 基本测试 39
2.2.7 调试 40
2.2.8 路由基础 41
2.3 认证目标2.03：初始配置 43
2.3.1 虚拟配置注册表设置 46
2.3.2 启动序列：引导系统命令 47
2.3.3 将配置传送到服务器或从服务器
上复制配置 47
2.4 认证目标2.04：自动安装配置数据 49
2.5 认证总结 49
2.6 2分钟练习 50
2.7 自我测试 51
第3章 IP寻址 58
3.1 认证目标3.01：IP地址类 58
3.1.1 IP地址的结构 58
3.1.2 特殊情况：回路、广播和网
络地址 59
3.1.3 识别地址类 60
3.1.4 子网掩码的重要性 61
3.1.5 二进制和十进制互相转换 62
3.2 认证目标3.02：子网划分和子网掩码 64
3.2.1 子网划分的目的 65
3.2.2 在默认子网掩码中加入位 65
3.3 认证目标3.03：子网规划 66
3.3.1 选择子网掩码 66
3.3.2 主机数目的影响 66
3.3.3 确定每个子网的地址范围 67
3.4 认证目标3.04：复杂子网 68
3.4.1 子网位穿越8位位组边界 68
3.4.2 变长子网掩码 69
3.4.3 超网划分 70
3.5 认证目标 3.05：用Cisco IOS配
置IP地址 71
3.5.1 设置IP地址和参数 71
3.5.2 主机名称到地址的映射 71
3.5.3 使用ping 72
3.5.4 使用IP TRACE和Telnet 73
3.6 认证总结 73
3.7 2分钟练习 74
3.8 自我测试 75
第4章 TCP/IP协议 88
4.1 认证目标 4.01：应用层服务 89
4.2 认证目标 4.02：表示和会话层服务 89
4.2.1 远程过程调用 89
4.2.2 Socket 89
4.2.3 传输层接口 90
4.2.4 NetBIOS 90
4.3 认证目标4.03：协议的详细结构 90
4.3.1 传输层 91
4.3.2 TCP 91
4.3.3 UDP 93
4.4 认证目标4.04：网络层 94
4.4.1 网际协议 94
4.4.2 地址解析协议 95
4.4.3 反向地址解析协议 96
4.4.4 逆向地址解析协议 96
4.4.5 网际控制消息协议 96
4.5 认证目标4.05：操作系统命令 97
4.5.1 UNIX 97
4.5.2 32位Windows 98
4.6 认证总结 98
4.7 2分钟练习 99
4.8 自我测试 100
第5章 IP路由选择协议 108
5.1 认证目标5.01：为什么使用路由
选择协议 108
5.2 认证目标5.02：静态路由和动
态路由 114
5.3 认证目标 5.03：默认路由 117
5.4 认证目标 5.04：链路状态和距
离向量 119
5.4.1 距离向量路由选择协议 119
5.4.2 链路状态路由选择协议 123
5.4.3 内部和外部网关协议 124
5.5 认证目标 5.05：RIP 124
5.6 认证目标 5.06：IGRP 127
5.7 认证目标 5.07：OSPF 129
5.8 认证总结 131
5.9 2分钟练习 132
5.10 自我测试 133
第6章 IP配置 141
6.1 认证目标 6.01：IP配置命令 141
6.2 认证目标 6.02：配置静态路由 141
6.3 认证目标 6.03：配置默认路由 144
6.4 认证目标 6.04：配置RIP路由选择 144
6.5 认证目标 6.05：配置IGRP路由
选择 145
6.6 认证目标 6.06：IP主机表 147
6.7 认证目标 6.07：DNS和DHCP配置 148
6.7.1 DNS配置 148
6.7.2 转发DHCP请求 148
6.8 认证目标 6.08：辅助寻址 150
6.9 认证总结 151
6.10 2分钟练习 151
6.11 自我测试 152
第7章 配置Novell IPX 158
7.1 认证目标 7.01：IPX协议栈 158
7.2 认证目标 7.02：IPX数据报 159
7.2.1 IPX地址编码 159
7.2.2 IPX路由选择 160
7.2.3 内部网络 160
7.3 认证目标 7.03：IPX封装类型 161
7.3.1 Etherent_II 162
7.3.2 Ethernet_802.3 162
7.3.3 Ethernet_802.2 162
7.3.4 Ethernet_SNAP 163
7.3.5 多重帧类型的路由选择 163
7.4 认证目标 7.04：SAP和RIP 165
7.4.1 SAP 165
7.4.2 SAP和RIP操作实例 167
7.5 认证目标 7.05：IPX配置 169
7.5.1 准备 169
7.5.2 启用IPX和配置接口 169
7.5.3 路由选择协议 172
7.6 认证总结 173
7.7 2分钟练习 173
7.8 自我测试 174
第8章 AppleTalk的配置 182
8.1 认证目标 8.01：AppleTalk 协议栈 183
8.1.1 物理层与数据链路层 183
8.1.2 网络层 183
8.1.3 高层协议 183
8.2 认证目标 8.02：AppleTalk服务 185
8.3 认证目标 8.03：AppleTalk寻址 185
8.3.1 地址结构 187
8.3.2 地址分配 187
8.4 认证目标 8.04：AppleTalk区域 188
8.5 认证目标 8.05：AppleTalk
路由选择 189
8.6 认证目标 8.06：AppleTalk
发现模式 190
8.7 认证目标 8.07：AppleTalk配置 191
8.7.1 所需的AppleTalk命令 191
8.7.2 AppleTalk过滤 192
8.7.3 验证和监视AppleTalk的配置 194
8.8 认证总结 195
8.9 2分钟练习 196
8.10 自我测试 196
第9章 用访问列表管理基本通信量 205
9.1 认证目标 9.01：标准IP访问列表 205
9.2 认证目标 9.02：扩展IP访问列表 210
9.3 认证目标 9.03：命名访问列表 211
9.4 认证目标 9.04：标准IPX访问列表 213
9.5 认证目标 9.05：IPX SAP过滤 214
9.6 认证目标 9.06：AppleTalk访问列表 218
9.7 认证总结 220
9.8 2分钟练习 221
9.9 自我测试 222
第10章 广域连网 227
10.1 认证目标10.01：配置ISDN 227
10.1.1 配置ISDN BRI 227
10.1.2 配置ISDN PRI 229
10.2 认证目标10.02：配置X.25 229
10.3 认证目标10.03：配置帧中继 231
10.3.1 虚电路 232
10.3.2 差错校正 233
10.3.3 逻辑接口 233
10.3.4 在Cisco路由器上配置帧中继 233
10.4 认证目标10.04：配置ATM 235
10.5 认证目标10.05：配置PPP和多
链路PPP 238
10.5.1 PPP配置 238
10.5.2 配置多链路PPP 240
10.6 认证总结 241
10.7 2分钟练习 242
10.8 自我测试 243
第11章 虚拟局域网 250
11.1 认证目标11.01：交换和VLAN 250
11.2 认证目标11.02：生成树协议
和VLAN 254
11.3 认证目标11.03：默认VLAN配置 255
11.4 认证目标11.04：跨域配置VLAN 256
11.5 认证目标11.05：到VLAN的分组
交换机端口 259
11.5.1 配置ISL主干 264
11.5.2 IEEE 802.1Q主干 265
11.6 VLAN故障诊断 265
11.7 认证总结 267
11.8 2分钟练习 270
11.9 自我测试 271
附录A 自我测试题答案 278
附录B 关于配套光盘 299
附录C 关于Web站点 300
词汇表 301
第二章 物理层协议.docx
06-22
网络协议分析第二章（物理层协议）
华为网络协议FAQ之二层协议篇 V2.0
10-24
华为网络协议FAQ之二层协议篇 V2.0
CCNA学习指南.rar
08-21
1.3 认证目标1.03：网络层和路径确定 17 1.3.1 第3层地址 17 1.3.2 已选择路由协议和路由选择协议 17 1.3.3 路由选择算法和度 18 1.4 认证目标1.04：传输层 18 1.4.1 可靠性 18 1.4.2 窗口机制 18 1.5 认证目标1.05...
CCNA学习指南(pdf).zip
04-05
1.3 认证目标1.03：网络层和路径确定 17 1.3.1 第3层地址 17 1.3.2 已选择路由协议和路由选择协议 17 1.3.3 路由选择算法和度 18 1.4 认证目标1.04：传输层 18 1.4.1 可靠性 18 1.4.2 窗口机制 18 1.5 认证...
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Ethernet II是一种常用的局域网协议，它采用MAC地址来进行数据帧的寻址和传输。Ethernet II协议头包含目标MAC地址、源MAC地址和类型字段，用于标识数据的类型。
PPP（Point-to-Point Protocol）是一种点对点协议，常用于串行线路上进行数据传输。PPP协议头包含标识符、控制码、协议字段和信息字段等，用于实现数据的可靠传输和连接的建立与维护。
HDLC（High-level Data Link Control）是一种数据链路层协议，常用于广域网中进行数据传输。HDLC协议头包含地址字段、控制字段和信息字段等，用于实现数据的可靠传输和连接的建立与维护。HDLC协议支持多种工作模式，如异步传输模式、同步传输模式和透明传输模式等。
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OSI深入浅出-网络七层模型 - 知乎切换模式写文章登录/注册OSI深入浅出-网络七层模型乱指琴魔舞量变决定质变 OSI 模型(Open System Interconnection model)是一个由国际标准化组织 提出的概念模型,试图 供一个使各种不同的计算机和网络在世界范围内实现互联的标准框架。它将计算机网络体系结构划分为七层,每层都可以 供抽象良好的接口。了解 OSI 模型有助于理解实际上互联网络的工业标准——TCP/IP 协议。OSI 模型各层间关系和通讯时的数据流向如图所示：OSI 模型显然、如果一个东西想包罗万象、一般时不可能的；在实际的开发应用中一般时在此模型的基础上进行裁剪、整合！七层模型介绍物理层：物理层负责最后将信息编码成电流脉冲或其它信号用于网上传输；eg：RJ45等将数据转化成0和1；数据链路层:数据链路层通过物理网络链路 供数据传输。不同的数据链路层定义了不同的网络和协 议特征,其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、数据帧序列以及流控;可以简单的理解为：规定了0和1的分包形式，确定了网络数据包的形式；网络层网络层负责在源和终点之间建立连接;可以理解为，此处需要确定计算机的位置，怎么确定？IPv4，IPv6！传输层传输层向高层 提供可靠的端到端的网络数据流服务。可以理解为：每一个应用程序都会在网卡注册一个端口号，该层就是端口与端口的通信！常用的（TCP／IP）协议；会话层会话层建立、管理和终止表示层与实体之间的通信会话；建立一个连接（自动的手机信息、自动的网络寻址）;表示层:表示层 供多种功能用于应用层数据编码和转化,以确保以一个系统应用层发送的信息 可以被另一个系统应用层识别;可以理解为：解决不同系统之间的通信，eg：Linux下的QQ和Windows下的QQ可以通信；应用层:OSI 的应用层协议包括文件的传输、访问及管理协议(FTAM) ,以及文件虚拟终端协议(VIP)和公用管理系统信息(CMIP)等;规定数据的传输协议；常见的应用层协议：常见的应用层协议互联网分层结构的好处: 上层的变动完全不影响下层的结构。OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯，因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。完成中继功能的节点通常称为中继系统。在OSI七层模型中，处于不同层的中继系统具有不同的名称。 一个设备工作在哪一层，关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时，是以MAC头部来决定转发端口的，因此显然它是数据链路层的设备。具体说:物理层：网卡，网线，集线器，中继器，调制解调器数据链路层：网桥，交换机网络层：路由器网关工作在第四层传输层及其以上集线器是物理层设备,采用广播的形式来传输信息。交换机就是用来进行报文交换的机器。多为链路层设备(二层交换机)，能够进行地址学习，采用存储转发的形式来交换报文.。路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率。 交换机和路由器的区别交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在则广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。 总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。从过滤网络流量的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如，一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段，只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包，路由器都会重新计算其校验值，并写入新的物理地址。因此，使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是，对于那些结构复杂的网络，使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。集线器与路由器在功能上有什么不同? 首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。 总的来说，路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面： （1）工作层次不同 最初的的交换机是工作在数据链路层，而路由器一开始就设计工作在网络层。由于交换机工作在数据链路层，所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在网络层，可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。 （2）数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用IP地址来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。 （3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域 由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。 （4）路由器提供了防火墙的服务 路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。物理层在OSI参考模型中，物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层。物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的。数据链路层数据链路层（Data Link Layer）是OSI模型的第二层，负责建立和管理节点间的链路。该层的主要功能是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。该层通常又被分为介质访问控制（MAC）和逻辑链路控制（LLC）两个子层。MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题，完成网络介质的访问控制；LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接，执行差错校验、流量控制和链路控制。数据链路层的具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。网络层网络层（Network Layer）是OSI模型的第三层，它是OSI参考模型中最复杂的一层，也是通信子网的最高一层。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要任务是：通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立、维持和终止网络的连接。具体地说，数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。一般地，数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时，必然会遇到路由（即两节点间可能有多条路径）选择问题。 在实现网络层功能时，需要解决的主要问题如下： 寻址：数据链路层中使用的物理地址（如MAC地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时，为了识别和找到网络中的设备，每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同，因此这个地址应当是逻辑地址（如IP地址）。 交换：规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有：线路交换技术和存储转发技术，后者又包括报文交换技术和分组交换技术。 路由算法：当源节点和目的节点之间存在多条路径时，本层可以根据路由算法，通过网络为数据分组选择最佳路径，并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。 连接服务：与数据链路层流量控制不同的是，前者控制的是网络相邻节点间的流量，后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞，并进行差错检测。传输层OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。而传输层（Transport Layer）是OSI模型的第4层。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。该层的主要任务是：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户透明地传送报文。该层常见的协议：TCP/IP中的TCP协议、Novell网络中的SPX协议和微软的NetBIOS/NetBEUI协议。传输层提供会话层和网络层之间的传输服务，这种服务从会话层获得数据，并在必要时，对数据进行分割。然后，传输层将数据传递到网络层，并确保数据能正确无误地传送到网络层。因此，传输层负责提供两节点之间数据的可靠传送，当两节点的联系确定之后，传输层则负责监督工作。综上，传输层的主要功能如下：传输连接管理：提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务。处理传输差错：提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时，通过这一层传输的数据将由目标设备确认，如果在指定的时间内未收到确认信息，数据将被重发。监控服务质量。会话层会话层（Session Layer）是OSI模型的第5层，是用户应用程序和网络之间的接口，主要任务是：向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC（介质访问控制子层）地址或网络层的逻辑地址不同，它们是为用户专门设计的，更便于用户记忆。域名（DN）就是一种网络上使用的远程地址例如：http://www.3721.com就是一个域名。会话层的具体功能如下：会话管理：允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话，并支持它们之间的数据交换。例如提供单方向会话或双向同时会话，并管理会话中的发送顺序，以及会话所占用时间的长短。 会话流量控制：提供会话流量控制和交叉会话功能。寻址：使用远程地址建立会话连接。l出错控制：从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止，但实际的工作却是接收来自传输层的数据，并负责纠正错误。会话控制和远程过程调用均属于这一层的功能。但应注意，此层检查的错误不是通信介质的错误，而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错误。表示层表示层（Presentation Layer）是OSI模型的第六层，它对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密”等。表示层的具体功能如下：数据格式处理：协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。数据的编码：处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型（整型或实型、有符号或无符号等）、用户标识等都可以有不同的表示方式，因此，在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与恢复。数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。应用层应用层（Application Layer）是OSI参考模型的最高层，它是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上，负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，建立与结束使用者之间的联系，并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外，该层还负责协调各个应用程序间的工作。应用层为用户提供的服务和协议有：文件服务、目录服务、文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子邮件服务（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成，不同的网络操作系统之间在功能、界面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各种应用程序接口等各个方面的差异是很大的。应用层的主要功能如下：用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式联系。实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。 OSI7层模型的小结由于OSI是一个理想的模型，因此一般网络系统只涉及其中的几层，很少有系统能够具有所有的7层，并完全遵循它的规定。在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；第4层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能。以下是TCP/IP分层模型 ┌────------────┐┌─┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┬─┬─-┐ │ ││Ｄ│Ｆ│Ｗ│Ｆ│Ｈ│Ｇ│Ｔ│Ｉ│Ｓ│Ｕ│ │ │ ││Ｎ│Ｉ│Ｈ│Ｔ│Ｔ│Ｏ│Ｅ│Ｒ│Ｍ│Ｓ│其│ │第四层，应用层 ││Ｓ│Ｎ│Ｏ│Ｐ│Ｔ│Ｐ│Ｌ│Ｃ│Ｔ│Ｅ│ │ │ ││ │Ｇ│Ｉ│ │Ｐ│Ｈ│Ｎ│ │Ｐ│Ｎ│ │ │ ││ │Ｅ│Ｓ│ │ │Ｅ│Ｅ│ │ │Ｅ│它│ │ ││ │Ｒ│ │ │ │Ｒ│Ｔ│ │ │Ｔ│ │ └───────------─┘└─┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴─-┴─┴-─┘ ┌───────-----─┐┌─────────-------┬──--------─────────┐ │第三层，传输层 ││ ＴＣＰ │ ＵＤＰ │ └───────-----─┘└────────-------─┴──────────--------─┘ ┌───────-----─┐┌───----──┬───---─┬────────-------──┐ │ ││ │ＩＣＭＰ│ │ │第二层，网间层 ││ └──---──┘ │ │ ││ ＩＰ │ └────────-----┘└────────────────────-------------─-┘ ┌────────-----┐┌─────────-------┬──────--------─────┐ │第一层，网络接口││ＡＲＰ／ＲＡＲＰ │ 其它 │ └────────------┘└─────────------┴─────--------──────┘ TCP/IP四层参考模型 TCP/IP协议被组织成四个概念层，其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层，因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能，必须与许多其他的协议协同工作。 TCP/IP分层模型的四个协议层分别完成以下的功能： 第一层:网络接口层 包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。实际上TCP/IP标准并不定义与ISO数据链路层和物理层相对应的功能。相反，它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议，提供TCP/IP协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。 第二层:网间层 对应于OSI七层参考模型的网络层。本层包含IP协议、RIP协议(Routing Information Protocol，路由信息协议)，负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来提供网络诊断信息。 第三层:传输层 对应于OSI七层参考模型的传输层，它提供两种端到端的通信服务。其中TCP协议(Transmission Control Protocol)提供可靠的数据流运输服务，UDP协议(Use Datagram Protocol)提供不可靠的用户数据报服务。 第四层:应用层 对应于OSI七层参考模型的应用层和表达层。因特网的应用层协议包括Finger、Whois、FTP(文件传输协议)、Gopher、HTTP(超文本传输协议)、Telent(远程终端协议)、SMTP(简单邮件传送协议)、IRC(因特网中继会话)、NNTP（网络新闻传输协议）等，这也是本书将要讨论的重点。TCP/IP 协议基本概念OSI 模型所分的七层,在实际应用中,往往有一些层被整合,或者功能分散到其他层去。TCP/IP 没有照搬 OSI 模型,也没有 一个公认的 TCP/IP 层级模型,一般划分为三层到五层模型来 述 TCP/IP 协议。在此描述用一个通用的四层模型来描述,每一层都和 OSI 模型有较强的相关性但是又可能会有交叉。TCP/IP 的设计,是吸取了分层模型的精华思想——封装。每层对上一层 供服务的时 候,上一层的数据结构是黑盒,直接作为本层的数据,而不需要关心上一层协议的任何细节。TCP/IP 分层模型的分层以以太网上传输 UDP 数据包如图所示;UDP 数据包.png数据包宽泛意义的数据包:每一个数据包都包含"标头"和"数据"两个部分."标头"包含本数据包的一些说明."数据"则是本数据包的内容.细分数据包：应用程序数据包: 标头部分规定应用程序的数据格式.数据部分传输具体的数据内容.*** ——对应上图中的数据！***TCP/UDP数据包:标头部分包含双方的发出端口和接收端口. UDP数据包:'标头'长度:8个字节,"数据包"总长度最大为65535字节,正好放进一个IP数据包. TCP数据包:理论上没有长度限制,但是,为了保证网络传输效率,通常不会超过IP数据长度,确保单个包不会被分割. *** ——对应上图中的UDP数据！***IP数据包: 标头部分包含通信双方的IP地址,协议版本,长度等信息. '标头'长度:20~60字节,"数据包"总长度最大为65535字节. *** ——对应上图中的IP数据***以太网数据包: 最基础的数据包.标头部分包含了通信双方的MAC地址,数据类型等. '标头'长度:18字节,'数据'部分长度:46~1500字节. *** ——对应上图中的以太网数据***四层模型网络接口层网络接口层包括用于协作IP数据在已有网络介质上传输的协议。它定义像地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)这样的协议, 供 TCP/IP 协议的数据结构和实际物理硬件之间的接口。可以理解为：确定了网络数据包的形式。网间层网间层对应于 OSI 七层参考模型的网络层，本层包含 IP 协议、RIP 协议(Routing Information Protocol,路由信息协议),负责数据的包装、寻址和路由。同时还包含网间控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)用来 供网络诊断信息；可以理解为：该层时确定计算机的位置。传输层传输层对应于 OSI 七层参考模型的传输层,它 供两种端到端的通信服务。其中 TCP 协议(Transmission Control Protocol) 供可靠的数据流运输服务,UDP 协议(Use Datagram Protocol) 供不可靠的用户数据报服务。TCP:三次握手、四次挥手;UDP:只发不管别人收不收得到--任性哈应用层应用层对应于 OSI 七层参考模型的应用层和表达层；不明白的再看看7层参考模型的描述。TCP/IP 协议族常用协议应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等传输层：TCP，UDP网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU重要的 TCP/IP 协议族协议进行简单介绍:IP(Internet Protocol,网际协议)是网间层的主要协议,任务是在源地址和和目的地址之间传输数据。IP 协议只是尽最大努力来传输数据包,并不保证所有的包都可以传输 到目的地,也不保证数据包的顺序和唯一。IP 地址由两部分组成,即网络号和主机号。故一个完整的 IPv4 地址往往表示 为 192.168.0.1/24 或192.168.0.1/255.255.255.0 这种形式。IPv6 是为了解决 IPv4 地址耗尽和其它一些问题而研发的最新版本的 IP。使用 128 位 整数表示地址,通常使用冒号分隔的十六进制来表示,并且可以省略其中一串连续的 0,如:fe80::200:1ff:fe00:1。目前使用并不多！ICMP(Internet Control Message Protocol,网络控制消息协议)是 TCP/IP 的 核心协议之一,用于在 IP 网络中发送控制消息, 供通信过程中的各种问题反馈。 ICMP 直接使用 IP 数据包传输,但 ICMP 并不被视为 IP 协议的子协议。常见的联网状态诊断工具比如依赖于 ICMP 协议;TCP(TransmissionControlProtocol,传输控制协议)是一种面向连接的,可靠的, 基于字节流传输的通信协议。TCP 具有端口号的概念,用来标识同一个地址上的不 同应用。 述 TCP 的标准文档是 RFC793。UDP(UserDatagramProtocol,用户数据报协议)是一个面向数据报的传输层协 议。UDP 的传输是不可靠的,简单的说就是发了不管,发送者不会知道目标地址 的数据通路是否发生拥塞,也不知道数据是否到达,是否完整以及是否还是原来的 次序。它同 TCP 一样有用来标识本地应用的端口号。所以应用 UDP 的应用,都能 够容忍一定数量的错误和丢包,但是对传输性能敏感的,比如流媒体、DNS 等。ECHO(EchoProtocol,回声协议)是一个简单的调试和检测工具。服务器器会 原样回发它收到的任何数据,既可以使用 TCP 传输,也可以使用 UDP 传输。使用 端口号 7 。DHCP(DynamicHostConfigrationProtocol,动态主机配置协议)是用于局域 网自动分配 IP 地址和主机配置的协议。可以使局域网的部署更加简单。DNS(DomainNameSystem,域名系统)是互联网的一项服务,可以简单的将用“.” 分隔的一般会有意义的域名转换成不易记忆的 IP 地址。一般使用 UDP 协议传输, 也可以使用 TCP,默认服务端口号 53。 FTP(FileTransferProtocol,文件传输协议)是用来进行文件传输的标准协议。 FTP 基于 TCP 使用端口号 20 来传输数据,21 来传输控制信息。TFTP(Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议)是一个简化的文 件传输协议,其设计非常简单,通过少量存储器就能轻松实现,所以一般被用来通 过网络引导计算机过程中传输引导文件等小文件;SSH(SecureShell,安全Shell),因为传统的网络服务程序比如TELNET本质上都极不安全,明文传说数据和用户信息包括密码,SSH 被开发出来避免这些问题, 它其实是一个协议框架,有大量的扩展冗余能力,并且 供了加密压缩的通道可以 为其他协议使用。POP(PostOfficeProtocol,邮局协议)是支持通过客户端访问电子邮件的服务, 现在版本是 POP3,也有加密的版本 POP3S。协议使用 TCP,端口 110。SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议)是现在在互联网 上发送电子邮件的事实标准。使用 TCP 协议传输,端口号 25。HTTP(HyperTextTransferProtocol,超文本传输协议)是现在广为流行的WEB 网络的基础,HTTPS 是 HTTP 的加密安全版本。协议通过 TCP 传输,HTTP 默认 使用端口 80,HTTPS 使用 443。编辑于 2024-03-08 11:34・IP 属地北京osi七层模型赞同添加评论分享喜欢收藏申请
计算机网络各层涉及协议(超级详细） - 知乎
计算机网络各层涉及协议(超级详细） - 知乎切换模式写文章登录/注册计算机网络各层涉及协议(超级详细）Linux内核库计算机各层网络协议 应用层: (典型设备:应用程序，如FTP，SMTP ，HTTP) DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机分配协议，使用 UDP 协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配 IP 地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。实 现即插即用连网。 BOOTP (BOOTstrapProtocol) 引导程序协议/ 自举协议，使用UDP 来使 一个无盘工作站自动获取配置信息。静态的配置协议 DNS （Domain Name System ）域名解析<端口号53> FTP （File Transfer Protocol ）文件传输协议<端口号21>减少或消除不同操作系统下处理文件的不兼容性。 Gopher （The Internet Gopher Protocol ）网际Gopher 协议 HTTP （Hypertext Transfer Protocol ）超文本传输协议 <端口号 80>， 面向事务的应用层协议。 IMAP4 (Internet Message Access Protocol 4) Internet 信息访问协议的第 4 版本 IRC （Internet Relay Chat ）网络聊天协议 NNTP （Network News Transport Protocol ）网络新闻传输协议 XMPP 可扩展消息处理现场协议 POP3 (Post Office Protocol 3) 即邮局协议的第3 个版本，用于接受邮件。 SIP()信令控制协议 SMTP （Simple Mail Transfer Protocol ）简单邮件传输协议 <端口号25> 用于发送邮件。 SNMP (Simple Network Management Protocol),简单网络管理协议 SSH （Secure Shell ）安全外壳协议 TELNET 远程登录协议 <端口号23> RPC （Remote Procedure Call Protocol ）（RFC- 1831）远程过程调用协 议 RTCP （RTP Control Protocol ）RTP 控制协议 RTSP （Real Time Streaming Protocol ）实时流传输协议 TLS （Transport Layer Security Protocol ）安全传输层协议 SDP( Session Description Protocol ）会话描述协议 SOAP （Simple Object Access Protocol ）简单对象访问协议 GTP 通用数据传输平台 STUN （Simple Traversal of UDP over NATs ，NAT 的UDP 简单穿越） 是一种网络协议 NTP （Network Time Protocol ）网络校时协议。 文章福利】小编推荐自己的Linux内核技术交流群:【891587639】整理了一些个人觉得比较好的学习书籍、视频资料共享在群文件里面，有需要的可以自行添加哦！！！前100名进群领取，额外赠送一份价值699的内核资料包（含视频教程、电子书、实战项目及代码)学习直通车：内核资料直通车： 传输层: (典型设备: 进程和端口) 数据单元：数据段 （Segment） TCP （Transmission Control Protocol ）传输控制协议提供可靠的面向连接的服务，传输数据前须先建立连接，结束后释放。可靠的全双工信道。可靠、有序、无丢失、不重复。 UDP (User Datagram Protocol ）用户数据报协议发送数据前无需建立连接，不使用拥塞控制，不保证可靠交付，最大努力交付。 DCCP （Datagram Congestion Control Protocol ）数据报拥塞控制协议 SCTP （STREAM CONTROL TRANSMISSION PROTOCOL ）流控制传 输协议 RTP(Real-time Transport Protocol ）实时传送协议 RSVP （Resource ReSer Vation Protocol ）资源预留协议 PPTP ( Point to Point Tunneling Protocol ）点对点隧道协议 网络层: (典型设备:路由器，防火墙、多层交换机) 数据单元：数据包（Packet ） IP (IPv4 · IPv6) (Internet Protocol) 网络之间互连的协议 ARP (Address Resolution Protocol) 即地址解析协议，实现通过IP 地址得 知其物理地址。 RARP (Reverse Address Resolution Protocol)反向地址转换协议允许局域 网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP地址。 ICMP (Internet Control Message Protocol ）Internet 控制报文协议。它是TCP/IP 协议族的一个子协议，用于在IP 主机、路由器之间传递控制消息。 ICMPv6 : IGMP (Internet Group Management Protocol) Internet 组管理协议,是因特 网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报 告他们的组成员情况。 RIP (Router information protocol) 路由信息协议是一种在网关与主机之间交换路由选择信息的标准。 OSPF (Open Shortest Path Firs)开放式最短路径优先,分布式链路状态协议。 BGP（Border Gateway Protocol ）边界网关协议，用来连接Internet 上独立系统的路由选择协议.采用路径向量路由选择协议。 IS-IS （Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol ）中间系统到中间系统的路由选择协议. IPsec (IP Secure) “Internet 协议安全性”是一种开放标准的框架结构，通过使用加密的安全服务以确保在 Internet 协议 (IP) 网络上进行保密而安全的通讯。 数据链路层: (典型设备: 网卡，网桥，交换机) 数据单元：帧 （Frame） ARQ（Automatic Repeat-reQuest ）自动重传请求协议，错误纠正协议之一，包括停止等待ARQ 协议和连续ARQ 协议，错误侦测、正面确认、逾时重传与负面确认继以重传等机制。 停止等待协议： CSMA/CD(Carrrier Sense Multiple Access with Collision Detection)载波监听多点接入/碰撞检测协议。总线型网络，协议的实质是载波监听和碰撞检测。载波监听即发数据前先检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如暂时不发数据，避免碰撞。碰撞检测为计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。 PPP(Point-to-Ponit Protocol)点对点协议面向字节，由三部分组成：一个将IP 数据报封装到串行链路的方法；一个用于建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP(Link Control Protocol) ：一套网络控制协议NCP 。 HDLC （High-Level Data Link Control ）高级数据链路控制同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议。 ATM （Asynchronous Transfer Mode ）异步传递方式，建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。 “异步”是指将ATM 信元“异步插入”到同步的 SDH 比特流中。如同步插入则用户在每帧中所占的时隙相对位置固定不变。“同步”是指网络中各链路上的比特流都是受同一非常精确的主时钟的控制。Wi-Fi 、WiMAX 、DTM 、令牌环、以太网、FDDI 、帧中继、 GPRS 、 EVDO 、HSPA 、L2TP 、ISDN 物理层:(典型设备：中继器，集线器、网线、HUB) 数据单元：比特 （Bit） 以太网物理层、调制解调器、PLC 、SONET/SDH 、G.709 、光导纤维、 同轴电缆、双绞线 编辑于 2022-09-03 20:37计算机科学计算机计算机网络赞同 566 条评论分享喜欢收藏申请
网络协议初识——Ethernet_ethernet属于哪一层-CSDN博客
>网络协议初识——Ethernet_ethernet属于哪一层-CSDN博客
网络协议初识——Ethernet
最新推荐文章于 2023-07-14 14:40:43 发布
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独步红尘
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以太网
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版权
网络协议初识之以太网协议
一、以太网协议简述
以太网是一种局域网，简而言之在该网络环境中，所有连接设备距离通常较近，设备间的通信基于各自对端MAC地址进行。ethernet协议通常处于七层的底层（链路层），用于链路层数据传输和地址封装。
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二、报文内容详解
ethernet包含三个字段
Destination/目的：标识目的通信方的MAC地址
Source/源：标识发送端的MAC地址
Type/类型值：标识上层协议
MAC地址：
1.所有设备的MAC地址是全球唯一的；
2.MAC地址是16进制表示的ÿ
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网络协议初识之以太网协议一、以太网协议简述以太网是一种局域网，简而言之在该网络环境中，所有连接设备距离通常较近，设备间的通信基于各自对端MAC地址进行。ethernet协议通常处于七层的底层（链路层），用于链路层数据传输和地址封装。DIX联盟（Digital、Intel、Xerox）开发二、报文内容详解ethernet包含三个字段Destination/目的：标识目的通信方的MAC地...
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第1章初识计算机网络.ppt
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【计算机网络】九. 数据链路层--以太网协议
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二、以太网协议
注：转载请标明原文出处链接：https://blog.csdn.net/lxw234lxw/article/details/103852352
一、MAC地址
MAC地址（物理地址、硬件地址）
每一个设备都拥有唯一的MAC地址
MAC地址共48位，使用十六进制（4个比特位）表示
如：30-B4-...
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数据链路层：Ethernet以太网协议
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作用：透明地传输比特流。为数据端设备提供传送数据通路、传输数据
重要协议：RJ45, Ethernet, 802.3, 802.5
常见设备：集线器、发送器、接收器、电缆、连接器和中继器
数据单元：比特流
第二层：数据链路层
作用：建立
OSI七层协议汇总
szm_cyh的博客
07-26
451
TCP/IP:
数据链路层：ARP,RARP
网络层： IP,ICMP,IGMP
传输层：TCP ,UDP,UGP
应用层：Telnet,FTP,SMTP,SNMP.
OSI:
物理层：EIA/TIA-232, EIA/TIA-499, V.35, V.24, RJ45, Ethernet, 802.3, 802.5, FDDI, NRZI, NRZ, B8ZS
数据链路层：Frame Relay...
以太网的分层架构_以太网（英语：Ethernet）
weixin_39625337的博客
12-30
517
以太网（英语：Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网是目前应用最普遍的局域网技术，替换了其他局域网标准如令牌环、FDDI和ARCNET。以太网是指符合 IEEE 802.3 标准的局域网 (LAN) 产品组，最早出现于 1970 年代。以太网是一种全球化的电线电缆系统...
TCP/IP学习20180627-数据链路层-ethernet
weixin_30567471的博客
06-27
83
ifconfig :查看主機支持的網絡協議eth0：以太網接口lo:loopback接口以太网（Ether-net）的定是指数字设备公司（ Digital Equipment Corp.）、英特尔公司（Intel Corp.）和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，这个标准里面使用了一种称作CSMA/CD的接入方法。TCP/IP协议对这种情况的处理方式如下: 以太网的IP数据报封...
传统以太网以及CSMA/CD协议
prdslf001001的博客
08-24
8669
一、传统以太网的结构以及组成设备：
二、传统以太网的主要特征：
1、最大覆盖距离（两个站点最远的距离）：2500m；
2、挣用期（即一个信号最远来回的传播时间）：51.2us；过来这个时间还未监听到冲突，则说明无冲突；
3、最小帧长：64字节；因为传统以太网速率是10Mbps，挣用期是51.2us；即在这个时间内，帧的数据不能发完，否则将不能监听到冲突了（CSMA/CD协议是边发边听、...
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12-29
2451
以太网由zilog公司的网络发展而来，1980年由DEC、Intel、Xerox三家公司联合宣布了以太网的技术规范。以太网是著名的总线网。集散控制系统中，采用CSMA／CD方式传输数据的总线网络大多采用以太网。(1)结构分层以太网的网络结构分为三层：物理层、数据链路层和高层用户层，如图1所示。控制器插件板完成数据链路层的功能，同袖电缆侧的收发器完成物理层的功能。图2详细地说明了各层功能。 图1 以...
以太网协议号字段定义
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07-23
4834
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OSI模型中，一个协议应该属于哪一层是以什么为标准划分的？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册网络安全计算机网络ARPTCP/IP网络协议OSI模型中，一个协议应该属于哪一层是以什么为标准划分的？在《图解TCP/IP》第五版一书中，作者将ARP协议划分在了网络层： [图片] 在维基百科里，将ARP划分在数据链路层： [图片] 请问一个协议应该属…显示全部 关注者322被浏览62,314关注问题写回答邀请回答好问题 1添加评论分享18 个回答默认排序陈硕C++等 2 个话题下的优秀答主 关注我来个简单粗暴文不对题的：连MAC都不知道的算第1层，例如已经死绝了的hub只知道MAC不知道IP的算第2层，例如普通交换机只知道IP不知道port（也就不管TCP还是UDP）的算第3层，例如普通路由器知道IP还知道port的算第4层，例如 NAT关心payload的算第7层，例如 http proxy发布于 2015-01-20 11:37赞同 13515 条评论分享收藏喜欢收起车小胖网络安全等 2 个话题下的优秀答主 关注最初ARP/IP/ICMP/UDP/TCP/HTTP，至少每层对应关系都很清晰。后来有了MPLS label，算几层的？ 呵呵，MPLS label属于链路层的，因为只有在local link上才有意义。现在又有 VxLAN，算几层的？说它是二层的吧，它封装在UDP上；说它工作在应用层，它却偏偏提供二层扩展功能。而我对于像VxLAN 工作在tunnel 模式下的协议，一律定义为传输层。它们提供的服务仅仅是把payload 从一个地方搬运到另一个地方，仅此而已。一个协议归属于OSI参考模型哪一层，那要看它能提供什么样的服务。这个服务如果拘泥于一条链路，则为数据链路层；如果服务可以让终端的流量可以跨越路由器的不同接口在互联网穿梭，则为网络层。如果可以提供或可靠、或不可靠端对端服务的，则为传输层。可以给用户提供服务的则为应用层。ARP，它工作在多路访问的数据链路上，它提供给IP层的服务是如何将IP层的地址与数据链路层MAC地址映射起来，以便IP层来访问数据链路层。如果说它是网络层，童鞋们能坐在ARP这个依靠广播方式工作的小车子离开本地链路吗？显然不能！并不是说一个协议位于数据链路层以上，它就是网络层。也不是说一个协议位于网络层以上，它就一定是传输层！再比如ICMP/IGMP属于网络层还是传输层？ICMP，IP Control Management Protocol IGMP，IP Group Management Protocol 把它们的全称写出来童鞋们就应该明白它们都属于IP层，IP层属于网络层，它们也是。本来它们的存在就是为了辅助IP层工作的，ICMP处理IP层出错，IGMP可以帮助一个主机加入一个组播组。当网络出错时，比如IP TTL expired，或 IP Destination Unreachable 都会产生ICMP Error Message，没有这些辅助协议的帮助，IP层单打独斗也不现实，至少要在IP头里增加如何处理出错的报文头。PPTP/L2TP 很显然属于传输层。因为设计它们的时候就是为了传输PPP协议的，可以让PPP协议脱离物理连接的限制，可以让PPP client 与 PPP server 不再拘泥于物理的连接，可以在PPP client 与 PPP server 之间存在一个或大或小的IP网络、或Internet，而实现这个物理分离技术的正是PPTP/L2TP。OSPF/ISIS/RIP/BGP 很显然属于网络层。无论它们工作在IP，CLNS，UDP，TCP之上，都可以把它们统统归类于网络层，因为它们提供的是网络层的导航信息。但BGP比较特殊，它严重依赖于IGP，它需要别的IGP正常工作才可以正常工作，IGP相当于它的外包（outsourcing）！编辑于 2017-02-07 12:40赞同 8712 条评论分享收藏喜欢
以太网协议_百度百科
议_百度百科 网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心以太网协议播报讨论上传视频使用最广泛的局域网技术收藏查看我的收藏0有用+10以太网是使用最广泛的局域网技术。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术；与无源光网络相结合，产生EPON技术；在无线环境中，发展为WLAN技术。中文名以太网协议类 别局域网技术特 点简单、成本低、可扩展性强实 质二层的媒质访问控制技术发展历史以太网协议以太网技术作为数据链路层的一种简单、高效的技术，以其为核心，与其它物理层技术相结合，形成以太网技术接入体系。EoVDSL方式结合了以太网技术和VDSL技术的特点，与ADSL和（五类线上的）以太网技术相比，具有一定的潜在优势。WLAN技术的应用不断推广，EPON技术的研究开发正取得积极进展。随着上述“可运营、可管理”相关关键技术问题的逐步解决，以太网技术接入体系将在宽带接入领域得到更加广泛的应用。同时，以太网技术的应用正在向城域网领域扩展。IEEE802．17RPR技术在保持以太网原有优点的基础上，引入或增强了自愈保护、优先级和公平算法、OAM等功能，是以太网技术的重要创新。对以太网传送的支持，成为新一代SDH设备（MSTP）的主要特征。10G以太网技术的迅速发展，推动了以太网技术在城域网范围内的广泛应用，WAN接口（10Gbase－W）的引入为其向骨干网领域扩展提供了可能。总之，以太网技术由于其简单、低成本、易扩展的优势，在用户桌面系统和企业内部网络已非常普及，随着技术的发展创新，其应用领域正逐步向接入网、城域网、甚至广域网/骨干网方面拓展，形成基于IP/Ethernet的端到端无缝连接。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000网络学习：数据链路层Ethernet II协议详解_ethernet2协议-CSDN博客
>网络学习：数据链路层Ethernet II协议详解_ethernet2协议-CSDN博客
网络学习：数据链路层Ethernet II协议详解
最新推荐文章于 2024-03-13 15:48:54 发布
时之彼岸Φ
最新推荐文章于 2024-03-13 15:48:54 发布
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前言：
Ethernet II协议位于数据链路层，其包含MAC地址、数据类型和上层的数据报。
一、MAC地址格式
组织唯一标识符（OUI）24bit厂商分配（EUI)I/GG/L22bit24bit
组织唯一标识符（OUI）：
由IEEE（电气和电子工程师协会）分配给厂商，它包含24位。厂商再用剩下的24位（EUI，扩展唯一标识符）为其生产的每个网卡分配一个全球唯一的全局管理地址。
I/G（Individual/Group）：
如果I/G=0，则代表单播地址，如果I/G=1，则代表多播地址.
G/L（Global/Local，也称为U/L位）：
如果G/L=0，则是全球唯一的全局管理地址，由IEEE分配；如果G/L=1，则是本地管理地址，是网络管理员为了加强自己对网络管理而指定的地址。
对于I/G和G/L的位置：有两种说话，一种是在Mac地址第一字节的第1和第2位。另一种是在Mac地址第一字节的第8和第7位
而Wireshark抓到包里的mac地址，IG位和GL位置就是第二种。其IG为0，LG也为0，表示单播地址，由IEEE管理，为全球唯一地址。
二、Ethernet II帧格式
前导包目的MAC地址源MAC地址 类型(Type)数据(Playload)校验（FCS）8 Byte 6 Byte6 Byte2 Byte46 ~ 1500 Byte4 Byte CRC检验
1.前导包：
占8个字节，0 1 相间隔组成。其作用是用于给基站识别即将到来的数据。
2.目的mac地址和源mac地址：
接收设备的mac地址和发送设备的mac地址。
3.类型：
占2个字节，用于标记数据（playload）的协议类型。
4.常见类型（Type） Playload中的协议类型
0x0800 IPv4（Internet Protocol Version 4） 0x0806 ARP （Address Resulotion Protocol） 0x0835 RARP (Resever Address Resulotion Protocol) 0x86DD IPv6 (Internet Protocol Version 6)
5.数据：
46-1500个字节， Ethernet II 规定最小的数据量为46个字节。
6.校验：
4个字节，具体算法为CRC算法。
而 Wireshark抓到包里就没有前导包0101间隔和校验（FCS)，因为网卡进来的数据是已经校验正确的数据包，会相应的处理掉了前导包和FCS，数据不正确的包已经被丢弃了。
通过分析可得目的MAC地址、源MAC地址和类型IPV4（0x0800)，而数据部分为网络层的IP数据报和传输层层的TCP数据报文。
三、总结
1.IG=0表示单播，反之为多播地址，其位置有2种，一种为第1位，另一种为第8位。
2.网卡进来的数据是已经校验正确的数据包。
3.Ethernet II协议位于数据链路层，其包含MAC地址、数据类型和上层的数据报。
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网络学习：数据链路层Ethernet II协议详解
Ethernet II协议位于数据链路层，其包含MAC地址和数据类型。1.IG=0表示单播，反之为多播地址，其位置有2种，一种为第1位，另一种为第8位。2.网卡进来的数据是已经校验正确的数据包。
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简介
Ethernet II协议位于五层OSI模型中的第二层，属于链路层的协议。
一、协议
1、协议结构
前导包
目的mac地址（DMac）
源mac地址 (SMac)
类型(Type)
数据(Playload)
校验（CRC）
6 Byte 目的地址
6 Byte 源地址
2 Byte
46 ~ 1500 Byte
2、
二、抓包分析
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..
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destination：目的MAC地址
source：源IP地址
Type：指明上层协议的类型
0x0800 指明上层是IP协议
0x0806 指明上层是ARP协议
0x86DD 指明上层是IPv6协议
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...
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5219
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HTML&&CSS 表格
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恭喜您写了第17篇博客！标题为“HTML&&CSS 表格”，我很高兴看到您持续创作并分享关于HTML和CSS的知识。在这篇博客中，您介绍了表格的使用方法吗？非常期待能够从您的博客中学习到更多关于表格的技巧和最佳实践。同时，我想提出一个创作建议，是否可以在以后的博客中深入探讨如何使用CSS样式美化表格，以及如何使表格响应式适应不同的设备。谢谢您的分享，期待您下一篇博客的发布！
Java学习：Java 集合框架
CSDN-Ada助手:
恭喜您写了第14篇博客！标题为“Java 集合框架”，看起来是一个非常有深度的主题。您对Java集合框架的研究和分享让读者们受益匪浅。不过，我想提出一个谦虚的建议，希望您能在下一篇博客中更多地探索集合框架的实际应用场景。这样的话，读者们将会从您的经验中获得更多的启发和实用的知识。再次恭喜您，期待您的下一篇作品！
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图解通信原理（以太网通信及物理层工作原理） - 知乎
图解通信原理（以太网通信及物理层工作原理） - 知乎切换模式写文章登录/注册图解通信原理（以太网通信及物理层工作原理）乐竹每天提醒自己，不要忘记梦想！概述以太网是一种计算机局域网通信技术，主要由介质访问层(MAC L2) 协议、物理层（PHY L1）协议、电子信号连接组成。MAC层主要有交换芯片实现，物理层由PHY芯片实现，电信号连接主要定义电信号的接口规范。本文以成熟的以太网的技术实现为案例，解读数字通信的部分基本原理，澄清数字通信中一些核心的概念 ：时钟、4B/5B编码、曼切斯特编码、NRZI编码、符号、波特率、比特率、CRC、扰码。并把关注的重点放在以太网物理层的协议规范。信号发送接收流程信源信息发送-》离散数据-》信源编码-》应用层数据处理-》网络层编码-》物理层信道编码-》电气信号符号编码-》电信号发送=》电信号接收=》电气信号符号解码-》物理层信道解码-》网络层编码-》应用层数据处理-》信源解码-》信宿信息感知整个过程，均为二进制离散数据处理，因此本文是一个纯数字通信的案例。以太网串行通信与Uart串口通信、I2C串行通信、SPI串行通信等串行通信，有两个显著的差别：（1）需要传输的物理层帧中的二进制数据与物理线路上传送的信号电平之间是不再是1对1的映射关系。（2）不需要专门的时钟信号线在两个通信的节点之间传递时钟，而是通过特定的物理层的编码技术，实现在传输数据的同时，也同时能够传递同步时钟。（3）支持远程传输的数字编码技术本文将重点阐述这这三种技术方法。———————————————————————————————————————一、 什么是以太网数字通信以太网是一种基带、局域网技术。以太网通信是一种使用同轴电缆或光纤作为传输信道，采用载波多路访问和冲突检测机制的通信方式。数据传输速率高达到10M、100M、1Gbit/s， 10Gbit/s, 25Gbit/s、100G, 可满足非持续性网络数据传输的需要。1、标准以太网10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59/U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；2、快速以太网100Base-TX 物理介质采用5类以上双绞线， 网段长度最多100米100Base-FX 物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里3、千兆以太网1000Base-SX 只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。1000Base-LX 可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。1000Base-LX 可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。1000Base-CX 采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。000Base-T 是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容4、10Gbps以太网10GBASE-CX4 -- 短距离铜缆方案用于InfiniBand4x连接器和CX4电缆，最大长度15米。10GBASE-SR -- 用于短距离多模光纤，根据电缆类型能达到26-82米，使用新型2GHz多模光纤可以达到300米。10GBASE-LX4 -- 使用波分复用支持多模光纤240－300米，单模光纤超过10公里。10GBASE-LR和10GBASE-ER -- 透过单模光纤分别支持10公里和40公里10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EW。用于广域网PHY、OC-192 / STM-64同步光纤网/SDH设备。物理层分别对应10GBASE-SR、10GBASE-LR和10GBASE-ER，因此使用相同光纤支持距离也一致。（无广域网PHY标准）10GBASE-T-- 使用屏蔽或非屏蔽双绞线，使用CAT-6A类线至少支持100米传输。CAT-6类线也在较短的距离上支持10GBASE-T。5、40G/100Gbps以太网40GBASE-KR4 -- 背板方案，最少距离1米。40GBASE-CR4 / 100GBASE-CR10 -- 短距离铜缆方案，最大长度大约7米。40GBASE-SR4 / 100GBASE-SR10 -- 用于短距离多模光纤，长度至少在100米以上。40GBASE-LR4 / 100GBASE-LR10 -- 使用单模光纤，距离超过10公里。100GBASE-ER4 -- 使用单模光纤，距离超过40公里。虽然，以太网支持上述各种速率和物理层接口规范，但从通信的角度来看，基本原理是相似的，是一脉相承的。二、以太网数字通信案例的需求架构为重点介绍以太网物理层协议，本文的两个对等的以太网终端，跳过中间的以太网交换机，直接采用点对点连接。帅哥A与美女B不再通过RS232串口相连，而是通过以太网相连。目标：帅哥A通过以太网向美女B发送一条二进制消息：0x0049 0x0020 0x004c 0x0006f 0x00076 0x0065 0x0020 0x0059 0x006f 0x0075。对应的ASCII码字符是：I Love You三、以太网数字通信的软硬件实现方案1、协议栈2、软硬件架构与软硬件分工帅哥A发送的数据，封装（编码）过程如下：应用层数据编码=》HTTP层数据编码=》TCP层数据编码=》IP层数据编码=》MAC层数据编码=》物理层数据编码=》物理层电信号发送=》美女接受的数据，拆封（解码）过程如下：物理层电信号接收=》物理层数据解码=》MAC层数据解码=》IP层数据解码=》TCP层数据解码=》HTTP层数据解码=》应用层数据解码。至于MAC层以上（IP以及IP之上）的编码和解码过程，不在本文的讨论范围。本文重点放在MAC+PHY+线路接口层，特别是物理层的编解码过程。3、以太网协议规范IEEE802.3标准给出了以太网的MAC层和物理层的协议规范四、以太网MAC+PHY+线路层的通信模型下面，将详细介绍上述过程的每个环节，以及每个环节中涉及到的通信原理中的关键技术。五、信源对信息的发送过程及其关键性原理1、信源: 这里的信源就是计算机A。2、离散的二进制数据信源需要发送的离散的二进制数据: 0x0049 0x0020 0x004c 0x0006f 0x00076 0x0065 0x0020 0x0059 0x006f 0x0075。对应的ASCII码字符是：I Love You3、网络层编码IP以及IP之上，不在本章的讨论范围，本章讨论MAC以及MAC层之下的协议规。（1）探讨前的概念澄清：MAC层：称为帧（frame）物理层：并行数据称为包（package）物理层：串行数据称为流（stream）（2）MAC层帧结构LLC data：信源需要发送的离散的二进制数据。MAC地址：也叫物理地址、硬件地址，由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写)。MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个16进制数，如：00-16-EA-AE-3C-40就是一个MAC地址，其中前6位16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配，而后6位16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要不更改自己的MAC地址，MAC地址在世界是惟一的。形象地说，MAC地址就如同身份证上的身份证号码，具有唯一性。目的地址：数据的接收方（信宿）的MAC地址。源地址：数据的发送方（信源）的MAC地址。帧定界符SFD：1个字节（8个bits：0x1010 1011），MAC层的帧同步。由于在传输一个字节时最低位最先传输(LSB)，因此其相应的16进制表示为：0xD5，这里有一个同样的问题，以太网帧的净荷正巧也有该数据怎么办呢？同步前导码preamble：7个字节（56个bits：0x1010 1010 ......），MAC层的比特时钟同步。由于在传输一个字节时最低位最先传输(LSB)，因此其相应的16进制表示为：0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55，这个连续的56个二进制比特流，用于接收方与发送方的二进制比特时钟同步。这里有一个问题，以太网帧的净荷真巧也有该数据怎么办呢？解决的方法：MAC层和物理层之间通过Tx_EN和Rx_EN来传递以太网帧的开始。两个对等的两个物理层实体之间，通过物理层的4B/5B编码表明以太网帧的开始和结束，而这两个编码，是不同于数据域中的任何数据的4B/5B编码。FCS（ Frame Check Sequence）：帧检查验序列，实际上就是CRC校验。CRC校验序列的添加是在数据传输过程中，无论传输系统的设计再怎么完美，差错总会存在，这种差错可能会导致在链路上传输的一个或者多个帧被破坏(出现比特差错，0变为1，或者1变为0)，从而接受方接收到错误的数据。为尽量提高接受方收到数据的正确率，在接收方接收数据之前需要对数据进行差错检测，当且仅当检测的结果为正确时接收方才真正收下数据。检测的方式有多种，常见的有奇偶校验、和循环冗余校验等。前一篇讨论过，Uart/RS232串口通信采用的就是有奇偶校验。循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check， CRC）：是一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术，主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。以太网通信采用CRC32作为以太网MAC帧数据净荷的检错码。注意：FCS值针对以太网MAC帧的净荷部分，包括MAC地址+数据净荷，不包括以太网MAC层帧的同步字和帧定界符SFD。4、物理层编码简单的说，物理层编码是确保原始的MAC层数据可在多种物理媒体上、安全、可靠的传输。(1) 以太网物理层又分为3个子层和2个接口(2) 两个接口：Medium Independent Interface (MII): 介质无关接口。提供公共接口，屏蔽多个物理层的不同细节。这是数字MAC层与数字物理层的接口。Medium Dependent Interface (MDI): 介质相关接口。到传输介质的接口，如100M电口和1000M电口或1000M光口等。这是数字物理层与物理信号媒介的接口（光、电信号）。(3) 三个子层：Physical Coding Sublayer (PCS): 物理编码子层。完成物理层编码/解码功能Physical Medium Attachment sublayer (PMA):物理介质连接子层。执行并串转换和串并转换功能。Physical Medium Dependent sublayer (PMD): 物理介质相关子层。电信号转换到特定介质上或反向转换（光电转换、电电转换）不同以太网速率，其物理层的协议规范是不一样的。不同厂家的芯片，在实现以太网物理层协议规范时，也是有差别。接下来，将以古老的RTL8201 10/100M PHY芯片为例，由简单到复杂，有浅入深的介绍物理层的通信原理：RTL8201 10M以太网通信的原理RTL8201 100M以太网通信的原理其他更加复杂的功能实现，基本是基于此原理的升级与扩展。(4) 802.3 物理层功能栈(5) RTL8201功能架构在上图中，10M和100M的功能实现是完全不同的电路。绿色框标注的是10M的功能实现。红色框标注的是100M的功能实现接下来，将详解其功能。4.1 RTL8201 10M以太网的通信原理4.1.1 PCS子层（Physical Coding Sublayer）：物理层编码子层PCS子层的功能是物理层的编码/解码。包括三部分：（1）与MAC层的接口（2）物理层包的结构（3）物理层的编码PCS子层与MAC层的物理接口TXD0、RXD0：是串行数据接口, 10M速率时，物理层芯片无需要进行串并转换，串并转换是MAC完成的。TXC和RXC: 接收和发送时钟。COL （I）: 冲突检测的输入，表明MAC层检测到了冲突。CRS（O）: 载波检测，用于PHY向MAC指示，链路上是否有数据正在发送。TXEN: MAC发送数据指示。PCS子层的包结构10M速率是，物理层包的结构与MAC层的帧结构是一致的PCS子层的编码物理层编码一个重要的功能就是把原始的物理层帧数据，编码成适合物理线路传输的二进制数据。在10M通信的情况下，物理层芯片并没有对物理层进行某种物理层编码，比如4B/5B编码或8B/10B编码。4.1.2 PMA子层：物理介质连接子层PMA的功能包括（1）发送方向是并串转换，接收方向是串并转换（2）物理层信号编码（3）物理链路时钟的合成/恢复。PMA从PCS接收串行bit流，然后发送到PMD层。PMA使用数字锁相环PLL，在发送端根据标准时钟接口发送bit流，在接收端PLL同步串行数据流并从中提取时钟。发送方向是并串转换，接收方向是串并转换在10M速率下，无并串转换，与MAC层的接口MAC本身就是串行数据。物理层信号编码物理层信号编码：即如何通过物理层的电信号传递0和1的二进制数据流。常见的编码有两大类：不归零码和归零码。不归零码：是信号电平在一个码元之内都要不恢复到零的编码方式。在不归零码中，高电平代表1， 0电平本身就表示0，因此不能归0.归零码 ：是信号电平在一个码元之内都要恢复到零的编码方式。在归零码中，高电平和低电平不表示任何数值，而是利用信号的上升沿或下降沿表示0或1，因此可以归零。 在SPI和I2C通信中，通过CMOS或TTL高低电平传送1和0。高电平代表1，低电平代表0，在UART通信中，与SPI和I2C相同。在RS232通信中，采用了反逻辑以及15V电压。+15V电信号表示0， -15V电信号表示1.这些编码方式都称为不归零码。其中SPI, I2C， Uart串口通信的编码方式称为：单极性不归零0码，单极性指只有正（+）电平。RS232串口通信的编码方式称为双极性不归0码。双极性是指正（+）电平与负（-）电平。如下图所示：（a）就是单极性不归零码，（b）双极性不归零码。相对于前面提到的几种电信号编码方式，在10M以太网中，采用了一种新的物理层信号编码方法：曼彻斯特编码！曼彻斯特编码(Manchester)又称裂相码、同步码、相位编码，它是一种归零的编码方式， 用电平跳变来表示1或0的编码方法。其变化规则很简单：这里也有两种码元，但每个码元不是用简单的高电平或低电平，每个码元symbol（代表0或1的电信号）均用两个不同相位的电平信号（高电平+低电平）表示。实际上，每个码元是一个完整的方波信号（有高电平，也有低电平），这里就有两种方式来定义方波信号。(A) G.E. Thomas曼切斯特编码（又称为标准曼切斯特编码） 0度相位的方波（类似正弦波）表示“1”，180相位的方波（类似余弦波）表示“0”.(B) 802.3 曼切斯特编码（简称为曼切斯特编码）0度相位的方波（类似正弦波）表示“0”，180相位的方波（类似余弦波）表示“1”.正好与标准曼切斯特编码相反。如下是用两种不同的曼彻斯特编码表示的一连串的二进制码1010 0111 001的示意图：从上图示意可以看出：在两种曼彻斯特编码中，每个比特位的中间都有一次跳变。差别在于上升沿和下降沿表示的数字正好相反。并用中间的跳变表示要传输的二进制数据，同时中间的跳变又可以作为时钟信号。（C）差分曼彻斯特编码还有一种差分曼彻斯特编码，它是曼彻斯特编码的改进。在差分曼彻斯特编码中，每个比特位的中间也有一跳变。但中间的跳变不表示要传输的二进制数据，中间的跳变仅仅作为时钟信号。差分曼彻斯特编码的特别之处在于，它不是用固定的波形标识0或1，而是使用了相邻的两个波形符号的变化来标识0或1。不管前一个波形符号是“类正弦的方波”，还是“类余弦的方波”，如果后一个波形符号symbol和前一个的波形符号symbol相同，则表示0，如下图所示，这样标识“0”的波形符号（symbol）就不是唯一的。如果后一个波形符号（symbol）和前一个的波形符号（symbol）不同，则表示1，如下图所示，这样标识“1”的波形符号（symbol）就不是唯一的。这种编码方式，规避了Thomas曼切斯特编码与802.3 曼切斯特编码，使用固定波形标识0或1的问题。如下是三种曼切斯特编码的比较：上述三种曼切斯特编码方式，每个时钟位都必然有一次变化，所以这三种编码的效率仅可达到50%左右，这是曼切斯特编码的缺点。结论：按照无论是数据0还是数据1，都是通过一个完整周期的正弦或余弦信号（当然，也可以说是方波）承载的。物理链路时钟的合成/恢复。如上描述的，在发送端，在时钟的驱动下，按照曼切斯特编码的数据，本身就内含的发送端的时钟频率。从上图可以看出，时钟信号是一个方波信号，在数据0或1的电平期间，包含了一个完整的时钟方波信号，一个方波信号是一个高电平，一个低电平的组合。时钟信号的周期正好于承载数据0或数据1的类正弦与类余弦的方波信号的周期是一样的，即频率是一样的。通过曼切斯特编码，通信的发送端和接收端，即不需要专门的时钟信号线来传递时钟信息了。接收端通过数字锁相环，从链路中恢复发送端发送二进制比特的时钟信号的频率与相位，且能够完全同步。至此10M数据速率的通信方式下，二进制比特就可以通过物理信号进行发送了。（2）RTL8201 100M以太网通信的原理 1）PCS子层（Physical Coding Sublayer）：物理层编码子层PCS子层的功能是物理层的编码/解码。包括三部分：PCS子层与MAC层的接口PCS子层的包结构PCS子层的编码(1). 与MAC层的物理接口从上图，可看出, MII接口，物理层与MAC层之间是4比特的并行数据，而不是串行数据。之所以是4比特的并行数据，与紧接着介绍的4B/5B编码有很大的关系。（2）物理层帧的发送Tx_En：启动MAC帧的发送。TXD<3:0>：MAC层的帧，包括前导码、帧同步码、数据净荷和CRC.（3）物理层帧的接收RX_DV：有效数据开始RXD<3:0>：MAC层的帧，包括前导码、帧同步码、数据净荷和CRC.RX_ER：物理层接收出错，比如数据接收到一半异常中断，无数据。PCS子层包的结构：物理层的包结构与MAC层的帧结构是一致的。PCS子层的编码物理层编码一个重要的功能就是把原始的物理层帧数据，编码成适合物理线路传输的二进制数据，主要用于链路控制、检错、纠错和差错后的重传。相对于10M速率的物理链路，100M的速率，二进制数据的速率整整提升了10倍，导致每个通信节点之间的干扰也会增加、受到线路噪音的干扰的影响也急剧的增加，因此需要一定的数据编码，用来进行链路控制、检错、纠错和差错后的重传。从上图中，可以看出，相对于10M速率，增加了4B/5B编码/解码、扰码/解扰（A）4B/5B编码和解码4B/5B编码方案是把4比特的二进制数据转换成5比特二进制数据的编码方案。这种编码的特点是将欲发送的数据流每4比特作为一个组，然后按照4B/5B编码规则将其转换成相应5比特的编码。5比特的码共有32种组合：其中16种组合用于承载4比特的数据。其他的16种组合用作链路控制码或保留使用，如表示帧的开始和结束、物理线路的状态（静止、空闲、暂停）等。如下是以太网4B/5B数据码映射表：4比特的0000被编码成了5比特的11110；4比特的1111被编码成了5比特的11101；数据的编码效率=4/5 = 80%， 即80%的编码效率。4B/5B编码，还有一个重要的特性：即使原始的4比特的数据有4个全0或有3个0，编码后的5B特的数据中，0的个数最多也就是2个。如：0000被编码成了11110 =》4个1，1个00001被编码成了10101 =》3个1, 2个0如下是以太网4B/5B控制码编码表：11111: 用于物理层数据流之间的填充字符，表示空闲状态，无有效数据，主要用于维持链路时钟同步。11000/10001：物理层数据流的开始标志，MAC层帧的前导码的第一个字节被映射成此5B编码。01101/00111：物理层数据流的结束标志。没有MAC层帧的相应比特域与之对应，与TX_EN和RX_DV对应。发送数据时，MAC层与PHY层之间的电信号TX_EN由高电平变成低电平，则自动转换成物理层数据流的结束标志。接收数据时，物理层收到该物理层数据流的结束标志，自动把MAC层与PHY层之间的电信号RX_DV由高电平变成低电平，通知MAC层数据传送完成。4B/5B编码的好处：采用4B/5B编码的主要目的是为了减少传输线路上出现多个连续的0或1，有利于接受端提取时钟信号。也称为保持线路的交流(AC)平衡, 与NRZI编码配合使用。额外增加的5比特的控制码，用于通信双方，在物理层PCS子层实体之间，进行物理链路的监控和控制。额外增加的5比特的控制码，用于物理层实体PCS子层把监控到的链路状态，通过芯片的信号管脚，反馈到MAC层。PCS子层数据流的结构（4B/5B编码后的物理层的比特流）SSD（11000/10001）：物理层使用该5B控制码，替换MAC层帧的前导码preamble的第一个字节。ESD（01101/00111）：物理层使用该5B控制码，添加到MAC层帧的尾部。IDLE（11111）：物理层空闲指示，用于时钟同步。上述5B控制码，对MAC层不可见，终止于PCS子层。（B）加码（Scrambling）和解码加扰是数字信号的加工处理方法，就是用二进制扰码与原始二进制数据相乘，从而得到新的二进制数据。与原始二进制相比，新的二进制在时间上被打散。一般来说，数字通信系统的设计及其性能都与所传输的数字信号的统计特性有关。通过加扰技术，在不增加新的数据比特的情况下，扰乱原有数据的比特顺序，改变数字信号统计特性，使其近似于白噪声统计特性。这种技术的基础是建立在反馈移存器序列（一种伪随机序列）的理论基础之上。PMA子层：物理介质连接子层PMA的功能包括发送方向是并串转换，接收方向是串并转换物理层信号编码物理链路时钟的合成/恢复。PMA从PCS接收并行比特流，然后转换成串行比特流发送到PMD层。PMA使用数字锁相环PLL，在发送端根据标准时钟接口发送二进制比特流，在接收端PLL同步串行二进制流从中提取时钟。（1）并串转换这个没有什么可以多说的，就是5比特的并行数据，转换成1bit的串行数据，用于线路发送。（2）物理层信号编码在10M速率的情况系，采用的是曼切斯特编码，即用一个完整的正弦波或余弦表示的方波信号表示0或1，这种编码方案的优点是，在传输数据的同时，也能够传递数据比特的时钟周期，不需要专门的时钟信号在收发双方传输时钟信号。但缺点也是很明显的，编码后信号的频率是编码前的数据频率的2倍，即编码效率只有50%。有没有一种编码方法，既能够传送时钟信号，也能够传送数据，且信号的编码效率100%呢？很显然目前没有找到。采用归零码NRZ编码的I2C、SPI串行通信，信号的周期与二进制数据的周期是完全对应的，编码效率达到100%，然而，串行通信的两端，需要专门的时钟信号线传递时钟。那么，有没有一种编码方式，既能够传送时钟信号，也能够传送数据，且信号的编码效率在50%~100%之间呢？以太网100M速率的情况下，采用的4B/5B+NRZI混合编码的方式，就能够得到此效果。NRZI编码效率为100%，且能够确保在传输数据“1”的情况下，同时能够传递时钟信息。但在传递数据“0”的情况下，无法传递时钟信息。4B/5B编码能够确保（1）编码效率达到80%；（2）即使用户数据中包含连续的0比特，该编码可以避免连续的传输数据0比特。NRZI + 4B/5B的组合编码，得到这样的效果：既能够传送时钟信号，也能够传送数据，且信号的编码效率在80%。不归零码NRZ、曼切斯特编码、差分曼切斯特编码、4B/5B编码在前面已经讨论过了，在这里，探讨一下NRZI 。NRZI（Non Return to Zero Inverted），即不归零反转编码，NRZI是结合了NRZ和差分曼切斯特编码的思想。首先，NRZI的基础是不归零码NRZ，因此电信号的符号是高电平与低电平，周期与二进制数据的周期是一样的。但为了传递时钟信息，该编码并没有直接使用高电平或低电平表示0或1数据，而是借助了差分曼切斯特编码的思想，即用前后两个电平信号的变化来表示1和0。如果前后两个电平保持不变时（连续的低电平或连续的高电平），表示数据“0”；如果前后两个电平发生变化时（一个高电平+一个低电平或者一个低电平+一个高电平），表示数据“1”。为了更好的理解NRZI，参见如下示意图：全“1”数据的NRZI编码：全1的二进制比特的NRZI编码，就是一个与数据比特率等速率的方波周期信号。全“0”数据的NRZI编码：全0的二进制比特的NRZI编码，是一个恒低电平或恒高电平的信号，没有时钟信息。这是NRZI编码最大的缺陷！！好在4B/5B编码，弥补了此缺陷，4B/5B编码后，规避了全0的情况，任意4比特的数据，都会被编码成至少包含3个1的5比特数据。并且5比特的11111被编码成了idle控制码，用于在没有数据传送时，用此编码传递时钟同步信号：———————————————————————————————————————PMD子层PMD子层位于整个网络的最底层, 且只适用于>=100M速率的情形，主要完成（1）MDI输出信号MDI的接口信号是差分信号，如Tx+, TX-, 就是一对差分信号。差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相同，相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分的，因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。在非差分信号系统里，"系统地"被用作电压基准点。当'地'当作电压测量基准时，这种信号被称之为单端电压。当两个导体上被同时加入的一个幅度相等、相位相反的电压，也就是所谓共模信号，信号值是两个导体间的电压差。差分信号的第一个好处是，线路中传输的信号自包含了“基准信号”，因此能够很容易地识别小信号。在一个“地”做基准的单端信号方案的系统里，测量信号的精确值依赖系统内'地'的一致性。信号源和信号接收器距离越远，他们局部地的电压值之间有差异的可能性就越大，因此被传输信号的幅度就不能太低。差分信号恢复的信号值在很大程度上与双方的系统'地'信号的精确值无关，只与传输的信号的幅度差有关。差分信号的第二个主要好处是，它对外部电磁干扰（EMI Electromagnetic Interference）是高度免疫的。一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。既然电压差异决定信号值，这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外，差分信号比单端信号生成的 EMI 还要少。差分信号提供的第三个好处是，在一个单电源系统，能够从容精确地处理'双极'（正负）信号。为了处理单端，单电源系统的双极信号，我们必须在地和电源干线之间某任意电压处（通常是中点）建立一个虚地。用高于虚地的电压来表示正极信号，低于虚地的电压来表示负极信号。接下来，必须把虚地正确地分布到整个系统里。而对于差分信号，不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高真度，而无须依赖虚地的稳定性。（2）网络变压器在物理层芯片输出与RJ45线路信号输出之前还有一个网络变压器，进行电信号的隔离。变压器功能电气隔离任何CMOS的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于0V的，PHY输出信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网线直接和芯片相连的话，电磁感应（打雷）和静电，很容易造成芯片的损坏。网络变压器本身就是设计为耐2KV~3KV的电压的。也起到了防雷保护作用。再就是设备接地方法不同，电网环境不同会导致双方的0V电平不一致，这样信号从A传到B，由于A设备的0V电平和B点的0V电平不一样，这样可能会导致很大的电流从电势高的设备流向电势低的设备。网络变压器把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号，并且通过电磁场的转换耦合到连接网线的另外一端。这样不但使网线和PHY之间没有物理上的连接而换传递了信号，隔断了信号中的直流分量，还可以在不同0V电平的设备中传送数据。从这个层面上看，网络变压器有点像“天线”：设备上的电信号，通过变压器“耦合”到RJ45的线路中，就像天线把电信号耦合成成电磁波信号，发送到空间中一样。共模抑制在双绞线中的每一对信号（如Tx+，Tx-）导线是以双螺旋形结构相互缠绕着。流过每根导线的电信幅度相同、相位差180度，因此其所产生的磁场受螺旋形的制约、抵消，防止了信号自传输过程中能量的散发损耗。即对差模信号而言，它在每一根导线上的电流是以相反方向（幅度相等的一对正负信号）在一对导线上传送。如果这一对导线是均匀的缠绕，这些相反的电流就会产生大小相等，反向极化的磁场，使它的输出互相抵消。在这一点上，正好与天线相反：天线中的电流在两根导线上以相同方向流动，并经过寄生电容CP到地返回。在这种情况下，电流产生大小相等极性相同的磁场，它们的输出不能相互抵消。共模电流在对绞线的表面产生一个电磁场, 电信号就通过电磁场散发到空间中。（3）SFP光信号接口：光纤连接、电/光转换等功能。PMD是由电/光收发器SFP完成的，SFP光模块是光通信的核心器件，是通过光电转换来实现设备间信息传输的接口模块，由接收部分和发射部分组成。其中发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号，传输媒质为光纤。SFP与物理层芯片之间的信号接口：发射部分原理输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路(APC), 使输出的光信号功率保持稳定。接收部分原理一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。光模块的主要参数及意义传输速率传输速率指每秒传输比特数，单位 Mbps 或 Gbps。目前常用的传输速率有 155Mbps, 1.25Gbps, 2.5Gbps, 10Gbps等。传输距离光模块一般有多模550m, 单模15km, 40km, 80km和120km等。光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般划分如下：光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散，这是光模块的传输距离受到限制的主要原因。中心波长中心波长指光信号传输所使用的光波段,单位纳米(nm), 目前主要有850nm波段、1310nm 波段以及 1550nm 波段。至于电信号如何调制到光信号上，将单独的章节探讨。至此，用户数据的与“I Love you”对应的二进制数据，经过以太网MAC层封装、物理层的数字编码、电信号符号编码，转成了相关的电信号，再经过网络变压器或SFP光电转换器，就可以在物理线路上发送了。六、信道对信息的传输过程这里的信道主要是指RJ45双绞线信道与光纤信道。七、信宿对信息的接收过程及其关键原理1、以太网的解码过程2、信宿的接收过程信宿对信息的接收过是信号的发送过程的反向过程（1）信号的接收：如果是10/100M电口，这里主要是RJ45口和网络变压器对物理信号的接收如果是100M光口，这里主要是SFP光电转换器对光信号的接收，并转换成电信号。（2）物理层电信号解码或符号解码如果是10电口, 主要是曼切斯特编码解码。如果是100M电/光，这里主要是NRZI解码。（3）物理层信道解码：如果是100M电/光，主要是扰码、4B/5B编码（4）网络解码：解码MAC层解帧与CRC校验。（5）数据：经过CRC检查和MAC帧解码，得到“I Love You”对应的二进制ASCII编码的数据。（6）信宿：美女B美女B是一个程序员，通过二进制，直接翻译成“I Love You”，感受到了帅哥A的浓浓爱意。至此，整个以太网通信案例介绍完毕。扩展阅读：信号波形及频谱乐竹：网络层接收消息—分片组装09 论数据如何被切片的-IP切片及IP首部讲解编辑于 2022-12-22 18:04・IP 属地北京通信原理信息通信赞同 13211 条评论分享喜欢收藏申请
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基本修养：以太网与 TCP/IP
发布于 2019年10月31日 原创作品，转载请注明来源
基本修养
网络
以太网(Ethernet)
以太网是一套标准，制定了相当于 OSI 模型 中第一层（物理层）和第二层（数据链路程）的技术规范。
在物理层上，以太网采用 RJ45 接口和双铰线，光纤，电磁波等方式来传递信号。
在数据链路层上，每个通信节点（主机的网络接口）都有 48 位(bit)全局唯一的 MAC 地址。通信数据流被切分并打包成帧(Frame)来发送，每帧都包含来源节点和目的节点的 MAC 地址。
网段(Network Segment)
中继器，集线器是和网线一样工作在物理层的硬件设备。被它们连接在一起的部分被称为网段（日常所说的网段，意义可能与本文中不同，一般指子网）。网段是冲突域，每次通信时，数据帧会被发送到同网段所有的节点，但只有目的节点(由帧中的目的节点MAC定义)会处理该帧，其它节点则将其忽略。
中继器(Repeater)用于延长网络传输的有效距离。
集线器(Hub)可被视为多口的中继器，用于接通多个节点。由于处于同一冲突域，节点间的通信会互相影响，产生性能问题，现在集线器基本上已经被交换机取代了。
网络(Network)
网桥，交换机是工作在数据链路层的硬件设备，被它们连接在一起的部分被称为网络。网络是广播域，其中各个节点都能通过数据链路层直接相互通信。
网桥(Bridge)用于连接两个网段，可以过滤不同网段间的流量。
交换机(Switch)可被视为多口的网桥。它可以动态地为通信双方构造单独的网段，保障通信不受其它节点的干扰。网桥和交换机的端口不需要有 MAC 地址。
网际协议(IP, Internet Protocol)
网际协议(IP)也称互联网协议， 位于 OSI 第三层，网络层。它负责在不同网络的节点间传输数据。
在 IP 中，节点拥有IP 地址，数据被打包成数据报(Datagram)，通过网络间的路由过程，从一个地址传输另外一个地址。数据报头部包含了来源及目的地的 IP 地址。
IPv6 是 IP 协议的新版本，最终目标是取代 IPv4。它带来了更大的地址空间，更方便的配置管理，更高效的网际路由，更安全的通信技术。
IP 地址
IP 地址是一个数字，用于对 IP 网络中的节点进行标识和寻址。
IPv4 地址是 32 位(bit)无符号整数。为方便记忆和沟通，通常把这 32 位划分为 4 组 8 位，分别写成一个十进制整数（其中每个整数的范围在 0 ~ 255 之间），用小数点连接起来。如地址 3232248321 可写为 192.168.50.1。
IPv6 地址是 128 位无符号整数。通常划分为 8 组 16 位，分别写成一个十六进制整数（其中每个整数的范围在 0000 ~ ffff 之间），用冒号连接起来。如地址 42540766464534556858822563802705297408 可写为 2001:0DB8:AC10:FE01:0000:0000:0000:0000。这种写法可以按照标准进行简化：字母写成小写，省略每组中的前导 0 ，多个连续的值为 0 的组可以用两个冒号代替（但是一个 IP 地址中只有最长的连续 0 组能代替一次）。按这样的规则，上面的地址可以简化为：2001:db8:ac10:fe01::。
单个 IP 地址可划分为两部分，前一部分是网络标识，后一部分是主机标识。
网络ID
为正常通信，同一个网络内的节点，其 IP 地址中的网络标识应该相同，这部分被称为网络ID。因为出现在主机标识的前方，所以也称为网络前缀。同时，它在路由的过程中使用到了，因此又称为路由前缀。同一网络内，主机标识不应重复。
在 IPv4 中网络 ID 的长度可以用网络掩码描述，如掩码 255.255.0.0 代表一个前 16 位为 1，后面为 0 的 32 位数字，因而它描述的网络 ID 长度为 16 位。
网络 ID 长度也可以使用 CIDR 形式描述。这种格式包含了 IP 地址和网络 ID 长度，如 192.168.1.0/24 代表 ID 长度为 24 位。CIDR 格式可用于表示单个 IP 地址配置, 也可以代表整个 IP 地址块。
在 IPv6 中，表示网络信息只能使用 CIDR 格式，不能使用掩码格式。
子网(Subnet)
大部分情况下，子网等同于网络。子网有时也被人称为“网段”。
在大型网络中，节点较多，出于性能，安全或管理方面的原因，可以将单个网络划分为多个较小的子网络。这种场景下才有必要区分子网与网络。子网的 ID 以网络的 ID 为起始，后面包含额外的若干位。如网络的 ID 为 200.100.0.0，子网的 ID 可以为 200.100.1.0，200.100.2.0 等。VLAN就是一种子网划分技术。
子网本身也是单独的网络。划分为子网后，不同子网间的通信需要使用到路由器，或三层交换机等网关设备。
地址解析协议(ARP, Address Resolution Protocol)
ARP 用于在网络层地址（IPv4 地址）和链路层地址（以太网中就是 MAC 地址）间进行翻译。它工作在二层和三层之间，如果一定要安排到七层之中的话，ARP 只能算二层协议。
以太网中两个节点通信需要知道对方的 MAC 地址。因此，为使用 IP 协议，每个节点会缓存一个 ARP 表，记录已知的 MAC 地址和 IP 地址的对应关系。需要与同网某个 IP 通信时，如果缓存表中无法找到对应的 MAC 地址，节点就会发出一条 ARP 请求，广播到网络中所有的节点。该 IP 对应的节点会进行回复，原节点根据回复提供的 MAC 地址继续通信，同时将信息记入缓存表。除了这样的请求应答方式以外，每个节点也可以主动发送广播，声明自己的 IP 和 MAC 地址，以更新其它节点的缓存表。
ARP 不对各个节点进行身份验证，因此可能产生 ARP 欺骗问题，即某节点假装自己是其它节点，进行信息窃取或欺骗；或实施拒绝服务攻击。对应的解决方案可以是静态配置 MAC/IP 对应关系，或者缩小网络的范围（如划分成子网）等。
IPv6 中，邻居发现协议（NDP, Neighbor Discovery Protocol)取代了 ARP。NDP 中区分了路由器和普通节点。它不仅能在 IP 地址和链路层地址间进行翻译，还可以为节点配置网络参数如IP地址，网络ID，DNS 等(SLAAC, Stateless address autoconfiguration)。
路由(Routing)
同一网络内部的通信，在 ARP 的辅助下，使用工作于OSI 模型二层及以下的网络硬件进行传输，如交换机，集线器，中继器，网桥等。
跨网络的通信，根据 IP 协议的规定，需要逻辑上的网关参与。网关同时连接到本地网络和外部网络，拥有两个分别属于不同网络的 IP 地址。每台主机的网络协议软件栈中都包含一个路由表，用于配置路由规则，即哪些接收方使用哪个网络接口，发送到哪个网关。当所有的路由规则都不匹配时，数据会被发送到默认网关。网关全权负责对网络外部的通信。现实场景下，网关设备有可能进行网络地址翻译(NAT)。如果不同的网络间数据传输方式有区别，网关设备还负责将数据翻译为对应的格式。调制解调器(俗称猫)，如ADSL猫，光猫等，都属于网关设备。
路由器是一种多口网关。网关与路由器的关系，类似于网桥与交换机的关系，或中继器与集线器的关系。集线器直接转发所有的信号，交换机根据二层地址（MAC 地址）进行转发，路由器则根据三层地址（IP 地址）来转发。和普通的主机一样，它也配置有路由表。常见的单 WAN 口家用路由器，实际上是双口路由器+交换机+其它功能的集成设备。
TCP 与 UDP
这是两种基于 IP 协议的传输层协议。
用户数据报协议(UDP, User Datagram Protocol)是 IP 层的简单封装。它提供了可选的数据错误检测机制，还增加了端口概念，以区分同一主机上的不同应用或会话。与底层的 IP 一样，它不保证通信数据是否重复，乱序或丢失。
传输控制协议(TCP, Transmission Control Protocol) 提供了可靠的，有序的数据流传输服务。它也同样提供端口概念。TCP 将数据流切分包装成段(Segment，也称包, Packet)，交给 IP 传输。TCP 通过确认，重传，重新组合等方式，解决数据段丢失，重复，乱序等问题，将接收到的数据重新整合为数据流，提供给应用层协议。TCP 面向连接，因此通信前，双方需要先建立连接。
这两种协议中，双方各自通过一个端口与对方通信。端口使用 16 位正整数（范围 0 ~ 65535）来标识，称为端口号。服务器主动侦听固定的端口，客户端通常不关注自己的端口号，因此经常使用临时端口。
动态主机设置协议(DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol)
DHCP 用于动态配置IPv4网络节点。它是一种应用层协议，基于传输层协议 UDP。
节点加入网络时，可以使用手工配置的网络和节点信息（IP 地址，网络ID，DNS 等）。也可以根据 DHCP 协议，临时用空IP（0.0.0.0）以 UDP 协议向网络广播特定的请求消息。DHCP 服务器会直接将回复关联到节点的 MAC 地址（这个过程实际上也是跨越协议层次工作的）。节点获得回复后即可根据配置信息进行正常的通信了。
IPv6 中，相关功能主要由 NDP 完成，但是也可以同时使用 DHCPv6 来提供更多其它信息。
网络地址翻译(NAT, Network Address Translation)
NAT 是网关在传输数据的过程中改写其中发送方/接收方 IP 地址（很可能还有端口号）的技术，它大规模应用于缓解 IPv4 地址空间不足的问题。
处于内网的主机，需要与外界通信时，发出的数据包通过拥有外网地址的网关。网关将包中的发送方地址替换为自己的外网地址，同时还可能将端口号替换为新的端口号，然后再转发出去，接收方只能看到替换后的地址和端口号。网关会记录发送方的内网地址，更改前后的端口号，以及接收方的地址和端口号。收到对方回复时，网关根据记录的信息，将数据包中的接收方IP（目前是网关的外网IP）和端口号替换为内网IP和原发起端口，然后转发回内网主机。
通常，处于内网的主机只能作为客户端发起通信，无法作为服务器被动等待外界通信。除非网关配置了端口转发，将外网 IP 某些端口的通信转发给它。网关也有可能配置了 DMZ 主机选项，所有来自外网且未明确指定转发规则的端口通信，都会转发给 DMZ 主机。如果用户从 ISP （电信运营商）那里只能得到内网地址，这意味着 NAT 网关由 ISP 管理 ，此时用户无法配置端口转发等选项，设备也无法作为对外服务器使用。
Windows 中的公用/专用网络
Windows 中可以把单个网络设置为“公用”或“专用”等不同的类型，并针对各个类型执行独自的防火墙规则。
这里的公用网络并不代表外网。和专用网络一样，它也是由二层设备连接起来的网络，只是任何人都可能连接进来，不像家庭/工作网络那样用户相对固定。由于公用网络上更有可能存在恶意节点，所以安全规则需要比在专用网上更严密。
Windows 用以区分不同网络的依据是 DNS 域名后缀和默认网关的 MAC 地址。
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