通信工程师考试培训MAC子层协议

4.3.1 MAC子层协议

根据4.2节所述，在LLC子层协议中添加的地址是用来识别源或目的端的服务访问点的，而源或目的端主机的地址由MAC子层地址来识别。

1.以太网的MAC地址

为了标识以太网上的每台主机，需要给每台主机的网卡分配一个地址，即以太网地址，或称MAC子层地址，即网卡的物理地址。

MAC地址为6字节即48比特。其中，前3个字节是由生产厂商向IEEE申请的有组织的标识符（OrganizationallyUniqueIdentifier,OUI）。后三个字节是由生产厂商自行为自己生产的网卡分配的标识符。每块以太网卡出厂时，都会有一个以太网地址烧制在网卡中，因此，有时也称此地址为烧制地址（Bumed-In-Address,BIA）。以太网的MAC地址结构如图4-6所示。如图4-6所示，第1位为私有/组位，将此比特设置为0,则表示此地址为一个私有地址：设置为1则表示此地址为一个组地址。第2位为局部/全局位，将此比特设置为0,则说明它是由全局管理团体设置的；将此位设置为1，则说明OUI是局部分配的，如果按照IEEE分配的地址来解码就会出现问题。因此，实际的OUI只有22位。如果厂商申请的OUI用完了，可以再次向lEEE提出申请。

如果MAC地址为全“1”,则表示这是一个广播地址。

以太网地址以可读的方式显示，即由冒号分隔的6个数，每个数对应于1个字节，用一对十六进制数表示。例如，8:0:2b:e4:bl:2是一个可读的以太网地址，表示：000010000000000000101011111001001011000100000010。

2.以太网帧格式

以太网是由Xerox公司、DEC公司与Intel公司共同开发的、当今较为流行的局域网技术。它采用CSMA/CD技术来实现介质的访问控制，通过帧来实现数据的传输。而IEEE802.3标准是在最初的以太网技术基础上于1980年开发成功的。以太网标准DIX2.0版与IEEE802.3兼容，都采用CSMA/CD技术来实现介质访问控制功能。但是，尽管以太网的DIX2.0与IEEE802.3标准有很多相似之处，它们却并不是完全相同的。DEX2.0提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层，而IEEE802.3提供的服务则对应于OSI参考模型的第一层和第二层的MAC子层，LLC子层的功能由IEEE802.2定义。IEEE802.3定义了几种不同物理层，而DIX2.0只定义了一个。两者定义的帧格式也略有不同。

前导字符。每种格式的以太网帧都以64比特的前导字符作为开始。其中，前7个字节为前同步码（Preamble），作用是使接收端进入同步状态，以便数据的接收：最后1字节为帧起始定界符，它标识着信息帧的开始。前导字符的结构如下图所示：

（1）以太网帧格式。前导字符之后，不同标准的以太网帧格式则各有不同，图4-7所示为两种不同的封装格式。

两种帧格式都采用了48比特的目的地址和源地址：但接下来的2个字节在两种帧格式中则有所不同。在IEEE802.3标准的帧结构中，接下来的2个字节是长度字段，用来说明后续数据（除了帧校验字段）的字节长度：以太网帧结构中接下来的2个字节则是类型字段，用来说明后续数据的类型。虽然这两个字节所表示的含义不同，但IEEE802.3定义的有效长度值与以太网帧中定义的有效类型值都不相同，这样就可以对两种帧结构进行区分了。

在以太网帧结构中，类型字段之后就是IP数据报或ARP/RARP报文：而在IEEE802.3帧结构中，长度后面的则是LLC子层的帧结构。最后4个字节为帧校验，用来对帧结构进行校验。

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