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GPON帧结构分析

GPON 帧结构分析

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1前言

GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。正是GPON高带宽，高效率，用户接口丰富等特点决定了GPON技术的数据帧组织形式及其结构，下面我们将对相关内容进行介绍。

1.1缩略语

GPON Gigabit Passive Optical Network 吉比特无源光

Alloc-ID Allocation Identifier分配标识符

DBA Dynamic Bandwidth Assignment 动态带宽分配

GEM GPON Encapsulation Method GPON 封装模式

GTC GPON Transmission Convergence GPON 传输汇聚

PCBd Physical Control Block downstream 下行物理控制块

PLOu Physical Layer Overhead upstream 上行物理层开销

T-CONT Transmission Container 传输容器

2技术背景

近年来随着接入网光进铜退、FTTH等概念的深入，相应的GPON、EPON等技术得到了广泛的应用，GPON相比EPON拥有更高带宽、更高效率、接入业务多样等优势，受到了业内的广泛关注，近两年GPON的大规模应用也印证了GPON技术会有广阔的明天。

GPON技术主要有如下几种传输标准：

上行下行

其中上行下行是目前最常用的GPON传输速率，本文介绍的GPON成帧技术也是基于该传输速率标准的。

3GTC成帧技术分析

3.1GTC成帧概述

GTC上、下行帧结构示意如图1所示。下行GTC帧由下行物理控制块（PCBd）和GTC 净荷部分组成。上行GTC帧由多个突发（burst）组成。每个上行突发由上行物理层开销（PLOu）以及一个或多个与特定Alloc-ID关联的带宽分配时隙组成。

下行GTC帧提供了PON公共时间参考和上行突发在上行帧中的位置进行媒质接入控制。

本文主要介绍了下行速率为，上行速率为的GPON成帧技术，下行帧长为125us，即38880字节，上行帧长为125us，即19440字节。

图1 GTC帧结构

3.2GTC下行成帧分析

3.2.1下行物理控制块（PCBd）

图2 下行物理控制块结构

下行物理控制块（PCBd）结构如图2所示，PCBd由多个域组成。OLT以广播方式发送PCBd，每个ONU均接收完整的PCBd信息，并根据其中的信息进行相应操作。

?物理同步（Psync）域

固定长度为32字节，编码为0xB6AB31E0，ONU利用Psync来确定下行帧的起始位置。

?Ident域

4 字节的IDENT 域用于指示更大的帧结构。最高的1比特用于指示下行FEC状态，低30位比特为复帧计数器。

?PLOAMd域

携带下行PLOAM消息，用于完成ONU 激活、OMCC 建立、加密配置、密钥管理和告警通知等PON TC 层管理功能。详细的各个PLOAM消息介绍本文不涉及。

?BIP域

BIP域长8比特，携带的比特间插奇偶校验信息覆盖了所有传输字节，但不包括FEC校验位（如果有）。在完成FEC纠错后（如果支持），接收端应计算前一个BIP域之后所有接收到字节的比特间插奇偶校验值，但不应覆盖FEC校验位（如果有），并与接收到的BIP值进行比较，从而测量链路上的差错数量。

?下行净荷长度（Plend）域

下行净荷长度域指定了带宽映射（Bwmap）的长度，结构如图3所示。为了保证健壮性，Plend域传送两次。

带宽映射长度（Blen）由Plend 域的前12比特指定，因此在125μs时间周期内最多能够分配4095个带宽授权。BWmap 的长度为8×Blen 字节。

Plend域中紧跟Blen的12比特用于指定ATM块的长度（Alen），本文只介绍GEM模式进行数据传输的方法，ATM模式不涉及，Alen域应置为全0。

图3 Plend域结构

?BWmap域

带宽映射（BWmap）是8字节分配结构的向量数组。数组中的每个条目代表分配给某个特定T-CONT的带宽。映射表中条目的数量由Plend域指定。每个条目的格式见图4。

图4 Bwmap域示意图

●Alloc-ID域

Alloc-ID域为12比特，用于指示带宽分配的接收者，即特定的T-CONT或ONU的上行OMCC通道。这12个比特无固定结构，但必须遵循一定规则。首先，Alloc-ID

值0~253用于直接标识ONU。在测距过程中，ONU的第一个Alloc-ID应在该范围内分

配。ONU的第一个Alloc-ID是默认值，等于ONU-ID（ONU-ID在PLOAM消息中使用），

用于承载PLOAM和OMCI，可选用于承载用户数据流。如果ONU需要更多的Alloc_ID

值，则将会从255以上的ID值中分配。Alloc-ID＝254是ONU激活阶段使用Alloc-ID，用于发现未知的ONU，Alloc-ID＝255是未分配的Alloc-ID，用于指示没有T-CONT

能使用相关分配结构。

●Flags域

Flags域为12比特，包含4个独立的与上行传输功能相关的指示符，用于指示上

行突发的部分功能结构。

●StartTime域

StartTime域长16bit，用于指示带宽分配时隙的开始时间。该时间以字节为单位，在上行GTC帧中从0开始，并且限制上行帧的大小不超过65536字节，可满足的

上行速率要求。

StopTime域

StopTime域长16bit，用于指示带宽分配时隙的结束时间。该时间以字节为单位，在上行GTC帧中从0开始。StopTime域指示了该带宽分配时隙的最后一个有效数

据字节。

3.2.2TC净荷域

BWmap域之后是GTC净荷域。

GTC净荷域由一系列GEM帧组成。GEM净荷域的长度等于GTC帧长减去PCBd长度。

ONU根据GEM 帧头中携带的12比特Port-ID值过滤下行GEM 帧。ONU 经过配置后可识别出属于自己的Port-ID，只接收属于自己的GEM帧并将其送到GEM客户端处理进程作进一步处理。

注意，可把Port-ID配置为从属于PON中的多个ONU，并利用该Port-ID来传递组播流。GEM 方式下应使用唯一一个Port-ID传递组播业务，可选支持使用多个Port-ID来传递。ONU支持组播的方式由OLT通过OMCI 接口发现和识别。

3.3GTC上行成帧分析

3.3.1上行帧结构开销

图5 上行帧结构

上行突发GTC帧结构如图5所示，每个上行传输突发由上行物理层开销（PLOu）以及与Alloc-ID对应的一个或多个带宽分配时隙组成。下行帧中的BWmap信息指示了传输突发在帧中的位置范围以及带宽分配时隙在突发中的位置。每个分配时隙由下行帧中BWmap特定的带宽分配结构控制。

1.上行物理层开销（PLOu）

上行物理层开销如图6所示，PLOu字节在StartTime指针指示的时间点之前发送。

图6 上行物理层开销（PLOu）域

?Preamble、Delimiter：

前导字段、帧定界符根据OLT发送的Upstream_Overhead消息和Extended_Burst_Length消息指示生成。

?BIP：

该字段对前后两帧BIP字段之间的所有字节（不包括前导和定界）做奇偶校验，用于误码监测

?ONU_id：

该字段唯一指示当前发送上行数据的ONU-ID，ONU-ID在测距过程中配给ONU。OLT通过比较ONU-ID域值和带宽分配记录来确认当前发送的ONU是否正确。

?Ind：

2. 物理层OAM （PLOAM ）

物理层OAM （PLOAM ）消息通道用于OLT 和ONU 之间承载OAM 功能的消息，消息长度固定为13字节，下行方向由OLT 发送至ONU ，上行方向由ONU 发送至OLT 。用于支持PON TC 层管理功能，包括ONU 激活、OMCC 建立、加密配置、密钥管理和告警通知等。PLOAM 消息仅在默认的Alloc-ID 的分配时隙中传输，详细的各个PLOAM 消息介绍本文不涉及。

3. 上行动态带宽报告（DBRu ）

DBRu 用于上报T-CONT 的状态，为了给下一次申请带宽，完成ONU 的动态带宽分配。但不是每帧都有，当BWmap 的分配结构中相关Flags 置1时，发送DBRu 域。DBRu 字段由DBA 域和CRC 域构成，如下图所示：

?根据带宽分配结构要求的DBA 报告模式不同，DBA 域预留8bit 、16bit 或32bit 的域。必需注意的是，为了维护定界，即使OLT 要求的DBA 模式已经被废除或者ONU 不支持该DBA 模式，ONU 也必须发送长度正确的DBA 域。

? CRC 域

用于完成对DBRu 域的CRC 校验。

3.3.2 GTC 净荷域

GTC 数据净荷，可以是数据GEM 帧，也可以是DBA 状态报告。净荷长度等于分配时隙长度减去开销长度。

1、 GEM 帧：由符合GEM 格式的数据帧构成。

图7 GEM 方式数据帧构成

2、 DBA 报告：包含来自ONU 固定长度的DBA 报告，用于ONU 的带宽申请和报告。

图8 动态带宽报告帧构成

3.4 OLT 与ONU 的定时关系

3.4.1 概述

本文中只介绍ONU 处于O5状态的上下行帧交互过程中OLT 与ONU 的定时关系，下面提供几个定义：

? 下行帧的开始时间是指发送/接收PSync 域第1个字节的时刻。

? 上行GTC 帧的开始时间是指值为0的StartTime 指针所指示的字节发送/接收（实

际或计算的）的时刻。

?上行发送时间是指带宽分配结构中StartTime参数指示的字节发送/接收的时刻。

对于非相邻结构的上行发送，StartTime参数指示的发送字节紧跟上行突发的PLOu

域。特殊的，序列号响应时间定义为发送/接收Serial_Number_ONU消息第1个字

节的时刻。

3.4.2ONU上行发送定时

所有的上行发送事件都以承载BWmap的下行帧开始时间为参考点，BWmap中包含了相应的带宽分配结构。需要特别注意的，ONU发送事件不以接收相应带宽分配结构的时间为参考点，因为下行帧中带宽分配结构的接收时间可能会发生变化。

ONU在任何时刻都维护一个始终运行的上行GTC帧时钟，上行GTC帧时钟同步于下行GTC 帧时钟，二者之间保持精确的时钟偏移。时钟偏移量为ONU响应时间和必要延时的总和，如图所示。

图9 ONU上行发送定时示意

ONU响应时间是一个全局参数，它的取值应保证ONU有充分时间接收包括上行BWmap在内的下行帧、完成上行和下行FEC（如果需要）并准备上行响应。ONU响应时间值为35±1μs。

名词“必要延时（Requisite Delay）”是指要求ONU应用到上行发送的超过正常响应时间的总的额外延时。必要延时的目的是为了补偿ONU的传输延时抖动和处理延时抖动。ONU 的必要延时值基于OLT规定的均衡延时参数，在ONU的不同状态下会发生变化。

3.5GEM帧到GTC净荷的映射

3.5.1概述

GTC 协议以透明方式承载GEM 流。GEM 协议有两个功能：一是用户数据帧定界，二是为复用提供端口标识。

GEM 帧到GTC 净荷的映射示意见图 10。

图10 GEM到GTC净荷的映射

3.5.2GEM帧格式

GEM 帧头格式见图 11。GEM 帧头由净荷长度指示（PLI）、Port-ID、净荷类型指示（PTI）和13 比特的帧头差错控制（HEC）域组成。

图11 GEM帧结构

PLI 以字节为单位指示紧跟帧头的净荷段长度L。通过PLI 可查找下一个帧头从而提供定界。由于PLI 域只有12 比特，所以最多可指示4095 字节。如果用户数据帧长大于4095字节，则必须要拆分成小于4095 字节的碎片。

Port-ID 用来标识PON 中4096 个不同的业务流以实现复用功能。每个Port-ID 包含一个用户传送流。在一个Alloc-ID 或T-CONT 中可以传输1 个或多个Port-ID。PTI编码含义如下表所示：

3.5.3用户数据分片

因为用户数据帧长是随机的，所以GEM 协议必须支持对用户数据帧进行分片，并在每个GTC 净荷域前插入GEM 帧头。注意分片操作在上下行方向都可能发生。GEM 帧头中PTI 的最低位比特就是用于此目的。每个用户数据帧可以分为多个碎片，每个碎片之前附加一个帧头，PTI 域指示该碎片是否是用户帧的帧尾。一些PTI 使用示例见图12。

图12 PTI使用示例

3.5.4用户业务到GEM 帧的映射

GPON系统通过GEM通道传输普通用户协议数据，可支持多种业务接入。下面介绍几种常用的用户业务到GEM帧的映射。

?以太网帧到GEM帧的映射

以太网帧直接封装在GEM帧净荷中进行承载。在进行GEM封装前，前导码和SFD 字节被丢弃。每个以太网帧可能被映射到一个单独的GEM帧或多个GEM帧中，如果一个以太网帧被封装到多个GEM帧中，则应进行数据分片。一个GEM帧只应承载一个以太网帧。如图13指示了由以太网帧映射到GEM上的对应关系。

图13 以太网帧映射到GEM上

?IP包到GEM帧的映射

IP包可直接封装到GEM帧净荷中进行承载。每个IP包（或IP包片段）应映射到一个单独的GEM帧中或多个GEM帧中，如果一个IP包被封装到多个GEM帧中，则应进行数据分片。一个GEM帧只应承载一个IP包的情况如图14所示。

图14 IP包映射到GEM帧上

?TDM帧到GEM帧的映射

GEM承载TDM业务的实现方式有多种：TDM数据可直接封装到GEM帧中传送；或者先封装到以太网包中再封装到GEM中传送等多种方式。

TDM数据封装到GEM的方式如图15所示。该机制是利用可变长度的GEM帧来封装TDM帧。具有相同Port-ID的TDM数据分组会汇聚到TC层之上。

图15 TDM帧映射到GEM帧上

通过允许GEM 帧长根据TDM 业务的频率偏移进行变化可实现TDM 业务到GEM 帧的映射。TDM 片段的长度由净荷长度指示符（PLI）字段指示。

TDM 源适配进程应在输入缓存中对输入数据进行排队，每当有帧到达（即每125μs）GEM 帧复用实体将记录当前GEM 帧中准备发送的字节数量。一般情况下，PLI 字段根据TDM 标称速率指示一个固定字节数，但经常需要多传送或少传送一些字节，这种情况将在PLI 域中反映出来。

如果输出频率比输入信号频率快，则输入缓存器开始清空，缓冲器中的数据量最终会降到低门限以下。此时将从输入缓存器中少读取一些字节，缓冲器中的数据量将上升至低门限以上。相反的，如果输出频率比输入信号频率慢，则输入缓存器开始填满，缓冲器中的数据量最终会上升到高门限以上。此时将从输入缓存器多读取一些字节，缓冲器中的数据量将降至高门限以下。

3.6GTC成帧技术在GPON系统中的应用

GPON成帧技术在GPON系统中应用主要体现在GPON局端设备与终端设备的数据交互过程，下面就结合用户数据在GPON系统中的传输过程来介绍GTC成帧技术的实现。

GPON系统用户业务处理过程如图15所示，上行方向，语音信号输入ONU后经过AD转换封装成以太网包后被封装在GEM帧中，其GEM port-id为6，以太网业务直接封装在GEM 帧中，其port-id为4，ONU在OLT分配的上行T-CONT时隙内将携带GEM4、GEM6的T-CONT 传递给OLT，OLT PON芯片将上行GTC净荷中的GEM4、GEM6分别传递给GEM客户端进行处理，

GEM客户端在TM功能模块中对GEM帧进行解封装，解出以太网包，并记录这类以太网包与GEM PORT的对应关系，解出的以太网包通过主交换芯片传输给上联接口板进行上联汇聚。下行方向，上联板过来的数据通过主交换芯片传输给GPON板TM模块，TM模块通过记录的GEM PORT与以太网包的对应关系确定相应GEM PORT，并将以太网包封装成GEM帧，组成下行GTC净荷，由下行帧传输至ONU，ONU根据GEM PORT解封装成以太网包，根据对应关系传递到相应端口输出。

图15 GPON系统业务流处理过程

当前使用较多的为基于VLAN进行GEM PORT绑定，图16显示了各种业务在接入ONU后的详细处理过程，首先用户业务进入ONU时在端口处进行VLAN处理添加上VLAN，建议不同的业务分配不同的VLAN，添加VLAN的数据流根据VLAN与GEM PORT mapping，添加上GEM 帧头，GEM PORT为mapping中对应的port，GMAC将GEM帧组织成上行GTC净荷，在OLT分配的上行T-CONT时隙内将与其绑定的GEM帧传递给OLT。

相应的，OMCI报文通过封装在特定GEM PORT的GEM帧中传递。

图16 ONU用户业务处理过程

3.7GPON成帧技术与EPON的区别之成帧

GPON技术是ITU-T定义的一种无源光网络技术标准，EPON技术是IEEE定义的一种无源光网络技术标准。从帧结构来看，GPON帧进行了独立的定义，其帧结构介绍前文已经进行了介绍。EPON技术帧结构采用了以太网帧进行数据传输及系统维护，EPON通用的MPCP帧结构如图17所示。

图17 MPCP通用帧格式

MPCP作为EPON系统建立及维护的核心协议采用了以太网帧的格式，与GPON明显不同的，用户数据帧与MPCP帧是独立的以太网帧，MPCP帧不会携带用户数据，EPON带宽分配依靠MPCP中的GATE及REPORT帧完成，用户数据帧的带宽授时是通过MPCP交互完成的。而GPON上下行帧除携带用户数据外，还同步进行带宽授时，上行方向通过突发的方式进行数据传输，极大地提高了带宽的利用率。

此外，GPON可通过GEM帧直接承载多种业务接入，相关内容已在前文介绍，而EPON技术承载业务较单一。

4参考资料

《接入网技术要求——吉比特的无源光网络（GPON）第3部分：传输汇聚(TC)层要求》

2.6 数据链路层数据帧协议分析

实验数据链路层的帧分析一、实验目的分析 TCP、UDP的数据链路层帧结构、二、准备工作虚拟机XP，虚拟网卡设置，NAT模式，TCP/IP参数设置自动获取。本实验需安装抓包工具软件IPTool。三、实验内容及步骤 1.运行ipconfig命令在Windows的命令提示符界面中输入命令：ipconfig /all，会显示本机的网络配置信息。 2.运行抓包工具软件双击抓把工具软件图标，输入所需参数，和抓包过滤参数，点击捕捉。 3.进行网络访问进行网络访问，下载文件/搜索资料/www访问/登录邮件系统等均可。 4.从抓包工具中选择典型数据帧 5.保存捕获的数据帧 6.捕获数据帧并分析 1、启动网络抓包工具软件在网络内进行捕获，获得若干以太网帧。 2、对其中的5-10个帧的以太网首部进行观察和分析，分析的内容为：源物理地址、目的物理地址、上层协议类型。实验过程: 1.TCP协议数据包、数据帧分析启动IPTool，IE访问https://www.wendangku.net/doc/3b8696847.html,站点,使用iptool进行数据报的捕获。 TCP报文如下图：

根据所抓的数据帧进行分析：（1）MAC header 目的物理地址：00:D0:F8:BC:E7:06 源物理地址：00:16:EC:B2:BC:68 Type是0x800：意思是封装了ip数据报（2）ip数据报

由以上信息可以得出： ①版本：占4位，所以此ip是ipv4 ②首部长度：占4 位，可表示的最大十进制数值是15。此ip数据报没有选项，故它的最大十进制为5。 ③服务：占8 位，用来获得更好的服务。这里是0x00 ④总长度：总长度指首都及数据之和的长度，单位为字节。因为总长度字段为16位，所以数据报的最大长度为216-1=65 535字节。此数据报的总长度为40字节，数据上表示为0x0028。 ⑤标识(Identification)：占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号，因为IP是无连接的服务，数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU 而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。在这个数据报中标识为18358，对应报文16位为47b6 ⑥标志(Flag)：占3 位，但目前只有2位有意义。标志字段中的最低位记为MF (More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。标志字段中间的一位记为DF(Don't Fragment)，意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。这个报文的标志是010，故表示为不分片！对应报文16位为0x40。 ⑦片偏移：因为不分片，故此数据报为0。对应报文16位为0x00。 ⑧生存时间：占8位，生存时间字段常用的英文缩写是TTL (Time To Live)，其表明数据报在网络中的寿命。每经过一个路由器时，就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1 秒，就把TTL值减1。当TTL值为0时，就丢弃这个数据报。经分析，这个数据报的的TTL为64跳！对应报文16位为0x40。 ⑨协议：占8 位，协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议，以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。这个ip数据报显示使用得是TCP协议对应报文16位为0x06。

以太网帧格式

以太网帧格式百科名片现在的以太网帧格式以太网帧格式，即在以太网帧头、帧尾中用于实现以太网功能的域。目录

编辑本段编辑本段历史分类 1.Ethernet V1 这是最原始的一种格式，是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD以太网标准的封装格式，后来在1980年由DEC，Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准. 2.Ethernet V2(ARPA) 由DEC，Intel和Xerox在1982年公布其标准，主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口，在帧格式上并无变化；Ethernet V2出现后迅速取

代Ethernet V1成为以太网事实标准；Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。以太网帧格式 3.RAW 802.3 这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式，该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础；但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2 LLC(Logical Link Control)头，这使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的IEEE 802.3标准互不兼容. 4.802.3/802.2 LLC 这是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet V2发展而来。它将Ethernet V2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500)；并加入802.2 LLC头用以标志上层协议，LLC头中包含DSAP，SSAP以及Crontrol字段. 5.802.3/802.2 SNAP 这是IEEE为保证在802.2 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准，与802.3/802.2 LLC一样802.3/802.2 SNAP也带有LLC头，但是扩展了LLC属性，新添加了一个2Bytes的协议类型域（同时将SAP的值置为AA），从而使其可以标识更多的上层协议类型；另外添加了一个3Bytes的OUI字段用于代表不同的组织，RFC 1042定义了IP报文在802.2网络中的封装方法和ARP协议在802.2 SANP中的实现. 802.3以太网帧格式备注：前导码（7字节）、帧起始定界符（1字节）、目的MAC地址（6字节）、源MAC地址（6字节）、类型/长度（2字节）、数据（46~1500字节）、帧校验序列（4字节）[MAC地址可以用2－6字节来表示，原则上是这样，实际都是6字节] 图2 IEEE802.3以太帧头

Ethernet帧结构解析..

实验一Ethernet帧结构解析一．需求分析实验目的：（1）掌握Ethernet帧各个字段的含义与帧接收过程；（2）掌握Ethernet帧解析软件设计与编程方法；（3）掌握Ethernet帧CRC校验算法原理与软件实现方法。实验任务：（1）捕捉任何主机发出的Ethernet 802.3格式的帧和DIX Ethernet V2（即Ethernet II）格式的帧并进行分析。（2）捕捉并分析局域网上的所有ethernet broadcast帧进行分析。（3）捕捉局域网上的所有ethernet multicast帧进行分析。实验环境：安装好Windows 2000 Server操作系统+Ethereal的计算机实验时间; 2节课二．概要设计 1.原理概述：以太网这个术语通常是指由DEC，Intel和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术，它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法。几年后，IEEE802委员会公布了一个稍有不同的标准集，其中802.3针对整个CSMA/CD网络，802.4针对令牌总线网络，802.5针对令牌环网络；此三种帧的通用部分由802.2标准来定义，也就是我们熟悉的802网络共有的逻辑链路控制（LLC）。以太网帧是OSI参考模型数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾，构成可由数据链路层识别的数据帧。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但根据被封装数据包大小的不同，以太网帧的长度也随之变化，变化的范围是64-1518字节（不包括8字节的前导字）。帧格式Ethernet II和IEEE802.3的帧格式分别如下。 EthernetrII帧格式： ---------------------------------------------------------------------------------------------- | 前序| 目的地址| 源地址| 类型| 数据 | FCS | ---------------------------------------------------------------------------------------------- | 8 byte | 6 byte | 6 byte | 2 byte | 46~1500 byte | 4 byte| IEEE802.3一般帧格式 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- | 前序| 帧起始定界符| 目的地址| 源地址| 长度| 数据| FCS | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- | 7 byte | 1 byte | 2/6 byte | 2/6 byte| 2 byte| 46~1500 byte | 4 byte | Ethernet II和IEEE802.3的帧格式比较类似，主要的不同点在于前者定义的2字节的类型，而后者定义的是2字节的长度；所幸的是，后者定义的有效长度值与前者定义的有效类型值无一相同，这样就容易区分两种帧格式 2程序流程图：

MAC帧格式分析与应用

IEEE 802.3 MAC帧格式的分析与应用学生姓名：学号：指导老师：摘要本文介绍了IEEE802．3标准中规定的两种以太网帧格式，基本帧格式和扩展帧格式。得出以下结论，IEEE802.3-2005基本帧格式，主要由前导、SDF、DA、SA、Length/Type、DATA、Pad、FCS等8部分组成，还可增添4字节的扩展部分，其总长度为64-1518字节。扩展帧格式在基本帧格式上增加了“802.1Q TAG”类型和TCI字段，可实现对用户优先级和VLAN加标帧的控制。关键词 IEEE 802.3 基本帧格式扩展帧格式 Abstract This essay introduces two different kinds of Ethernet MAC frame,the basic and Q-tagged. We concluded that,the basic MAC frame of IEEE 802.3-2005,whose length is 64-1518 bytes, are mainly consisted of by 8 parts,including Preabmle, SDF,DA,SA,Length/Type,Data,Pad,FCS, and additional part,sized 4 bytes. While, the Q-tagged frame adds another two parts on the bisas of the basic one, that is ‘802.1Q TAQ’ and ‘TCI’, whose fuction are dividually to control the VLAN Tagged Frame and the user’s priority. Keyword IEEE 802.3 Basic Frame Q-tagged Frame

802.11帧结构分析

802.11帧结构分析 1. 80 2.11介绍 1.1 80 2.11概述 802.11协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。IEEE 最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。在以下标准中，使用最多的应该是802.11n标准，工作在2.4GHz频段，可达600Mbps（理论值）。 IEEE 802.11是一个协议簇，主要包含以下规范： a.物理层规范：802.11b，802.11a，802.11g； b.增强型MAC层规范：802.11i，802.11r，802.11h等； c.高层协议规范：802.11f，802.11n，802.11p，802.11s等。 802.11中定义了三种物理层规范，分别是：频率跳变扩展频谱(FHSS)PHY规范、直接序列扩展频谱(DSSS)PHY规范和红外线(IR)PHY规范，由于物理层的规范与无线信息安全体系关系不大，故本文不对物理层做过多阐述。 802.11同802.3一样，主要定义了OSI模型中物理层和数据链路层的相关规范，其中数据链路层又可分为MAC子层和LLC子层，802.11与802.3的LLC子层统一由802.2描述。 1.2 80 2.11拓扑结构及服务类型 WLAN有以下三种网络拓扑结构： a.独立基本服务集(Independent BSS, IBSS)网络(也叫ad-hoc网络)，如图1所示。 b.基本服务集(Basic Service Set, BSS)网络，如图2所示。 c.扩展服务集(Extent Service Set, ESS)网络，如图2所示。 STA1 STA2 图1

以太网的帧结构

以太网的帧结构要讲帧结构，就要说一说OSI七层参考模型。一个是访问服务点，每一层都对上层提供访问服务点（SAP），或者我们可以说，每一层的头里面都有一个字段来区分上层协议。比如说传输层对应上层的访问服务点就是端口号，比如说23端口是telnet，80端口是http。IP层的SAP是什么？其实就是protocol字段，17表示上层是UDP，6是TCP,89是OSPF，88是EGIRP,1是ICMP 等等。以太网对应上层的SAP是什么呢？就是这个type或length。比如 0800表示上层是IP，0806表示上层是ARP。我第二个要了解的就是对等层通讯，对等层通讯比较好理解，发送端某一层的封装，接收端要同一层才能解封装。我们再来看看帧结构，以太网发送方式是一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙。这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap IFG长度是96bit。当然还可能有Idle时间。以太网的帧是从目的MAC地址到FCS,事实上以太网帧的前面还有preamble，我们把它叫做先导字段。作用是用来同步的，当接受端收到 preamble，就知道以太网帧就要来了。preamble 有8个字节前面7个字节是10101010也就是16进制的AA，最后一个字节是 10101011,也就是AB，当接受端接受到连续的两个高电平，就知道接着来的就是D_mac。所以最后一个字节AB我们也叫他SFD（帧开始标示符）。所以在以太网传输过程中，即使没有idle，也就是连续传输，也有20个字节的间隔。对于

大量64字节数据来说，效率也就显得不 1s = 1,000ms=1,000,000us 以太网帧最小为64byte（512bit） 10M以太网的slot time ＝512×0.1 = 51.2us 100M以太网的slot time = 512×0.01 = 5.12us 以太网的理论帧速率： Packet/second=1second/(IFG+PreambleTime+FrameTime) 10M以太网：IFG time=96x0.1=9.6us 100M以太网：IFG time=96x0.01=0.96us 以太网发送方式是一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙。这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap 10M以太网：Preamble time= 64bit×0.1=6.4us 100M以太网：Preamble time= 64bit×0.01=0.64us Preamble 先导字段。作用是用来同步的，当接受端收到preamble，就知道以太网帧就要来了 10M以太网：FrameTime=512bit×0.1=51.2us 100M以太网：FrameTime=512bit×0.01=5.12us 因此，10M以太网64byte包最大转发速度＝1,000,000 sec÷（9.6+6.4+51.2）= 0.014880952Mpps 100M以太网64byte包最大转发速度＝1,000,000 sec÷（0.96+0.64+5.12）= 0.14880952Mpps

802.11帧结构分析

帧结构分析 1. 介绍概述协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。虽然WI-FI使用了的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。在以下标准中，使用最多的应该是标准，工作在频段，可达600Mbps（理论值）。 IEEE 是一个协议簇，主要包含以下规范： a.物理层规范：，，； b.增强型MAC层规范：，，等； c.高层协议规范：，，，等。中定义了三种物理层规范，分别是：频率跳变扩展频谱(FHSS)PHY规范、直接序列扩展频谱(DSSS)PHY规范和红外线(IR)PHY规范，由于物理层的规范与无线信息安全体系关系不大，故本文不对物理层做过多阐述。同一样，主要定义了OSI模型中物理层和数据链路层的相关规范，其中数据链路层又可分为MAC子层和LLC子层，与的LLC子层统一由描述。拓扑结构及服务类型 WLAN有以下三种网络拓扑结构： a.独立基本服务集(Independent BSS, IBSS)网络(也叫ad-hoc网络)，如图1所示。 b.基本服务集(Basic Service Set, BSS)网络，如图2所示。 c.扩展服务集(Extent Service Set, ESS)网络，如图2所示。 STA1STA2 图1

其中，ESS中的DS（分布式系统）是一个抽象系统，用来连接不同BSS的通信信道(通过路由服务)，这样就可以消除BSS中STA与STA之间直接传输距离受到物理设备的限制。根据拓扑结构可以得出的两类服务：站点服务SS（每个STA都要有的服务）：认证（Authentication）、解除认证(Deauthentication)、加密(Privacy)、MSDU传递(MSDU delivery)；分布式系统服务DSS（DS特有服务）：关联(Association)、解除关联(Deassociation)、分布(Distribution)、集成（Integration）、重关联(Ressociation)。 2. 帧结构分析帧格式概述无线中的数据传播有如表格1所示的格式： preamble是一个前导标识，用于接收设备识别。 PLCP域中包含一些物理层的协议参数，显然Preamble及PLCP是物理层的一些细节。 AP STA1STA2 图2 图3

以太网帧格式 EthernetⅡ和ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP和SNAP的区别

EthernetⅡ/ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP/SNAP的区别 1.Ethernet V1：这是最原始的一种格式，是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD 以太网标准的封装格式，后来在1980年由DEC，Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准； 2.Ethernet V2(ARPA)：这是最常见的一种以太网帧格式，也是今天以太网的事实标准，由DEC，Intel 和Xerox在1982年公布其标准，主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口，在帧格式上并无变化；Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准；Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址 +2Bytes的协议类型字段+数据。常见协议类型如下： 0800 IP 0806 ARP 8137 Novell IPX 809b Apple Talk 如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500)，则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了，而是下面讲到的三种802.3帧类型之一；Ethernet可以支持TCP/IP，Novell IPX/SPX，Apple Talk Phase I等协议；RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式； Ethernet_II中所包含的字段：

在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特（8字节）的前导字符，如图所示。其中，前7个字节称为前同步码（Preamble），内容是16进制数0xAA，最后1字节为帧起始标志符0xAB，它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。 ——PR：同步位，用于收发双方的时钟同步，同时也指明了传输的速率（10M和100M的时钟频率不一样，所以100M网卡可以兼容10M网卡），是56位的二进制数101010101010..... ——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10. ——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到. ——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址, 同样是6个字节. ----TYPE：类型字段，表明该帧的数据是什么类型的数据，不同的协议的类型字段不同。如：0800H 表示数据为IP包，0806H 表示数据为ARP包，814CH是SNMP 包,8137H为IPX/SPX包，（小于0600H的值是用于IEEE802的，表示数据包的长度。） ----DATA：数据段，该段数据不能超过1500字节。因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。（14字节为DA，SA，TYPE） ----PAD：填充位。由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节, 除去（DA，SA，TYPE 14字节），还必须传输46字节的数据，当数据段的数据不足46字节时，后面补000000.....(当然也可以补其它值) ----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解. ----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它 ,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.

分析数据链路层帧结构

南华大学计算机学院实验报告课程名称计算机网络原理姓名杨国峰学号20144360205 专业网络2班任课教师谭邦日期 2016年4月4日成绩南华大学

实验报告正文：一、实验名称分析数据链路层帧结构二、实验目的： 1. 掌握使用Wireshark分析俘获的踪迹文件的基本技能； 2. 深刻理解Ethernet帧结构。 3. 深刻理解IEEE 802.11帧结构。三、实验内容和要求 1. 分析俘获的踪迹文件的Ethernet帧结构； 2. 分析IEEE 802.11帧结构。四、实验环境

五、操作方法与实验步骤 1.Ethernet帧结构（本地连接与无线连接）

2.IEEE 802.11帧结构

六、实验数据记录和结果分析 1.Ethernet帧结构（本地连接为例） Ethernet II, Src: Tp-LinkT_95:c6:20 (fc:d7:33:95:c6:20), Dst: Clevo_00:a1:18 (80:fa:5b:00:a1:18) 以太网协议版本II，源地址：厂名_序号（网卡地址），目的：厂名_序号（网卡地址） Destination: Clevo_00:a1:18 (80:fa:5b:00:a1:18)目的：厂名_序号（网卡地址） Source: Tp-LinkT_95:c6:20 (fc:d7:33:95:c6:20) 源：厂名_序号（网卡地址） Type: IP (0x0800) 帧内封装的上层协议类型为IP Padding: 000000000000 所有内边距属性 2.分析IEEE 802.11帧结构 Protocol version：表明版本类型，现在所有帧里面这个字段都是0x00。 *Type：指明数据帧类型，是管理帧，数据帧还是控制帧。 Subtype：指明数据帧的子类型，因为就算是控制帧，控制帧还分RTS帧，CTS帧，ACK 帧等等，通过这个域判断出该数据帧的具体类型。 To DS/From DS：这两个数据帧表明数据包的发送方向，分四种可能情况讨论： **若数据包To DS为0，From DS为0，表明该数据包在网络主机间传输。 **若数据包To DS 为0，From DS为1，表明该数据帧来自AP。 **若数据包To DS为1，From DS为0，表明该数据帧发送往AP。若数据包To DS为1，From DS为1，表明该数据帧是从AP发送自AP的，也就是说这个是个WDS(Wireless Distribution System)数据帧。 Moreflag：分片标志，若数据帧被分片了，那么这个标志为1，否则为0。 *Retry：表明是否是重发的帧，若是为1，不是为0。 PowerManage：当网络主机处于省电模式时，该标志为1，否则为0。 Moredata：当AP缓存了处于省电模式下的网络主机的数据包时，AP给该省电模式下的网络主机的数据帧中该位为1，否则为0。 Wep：加密标志，若为1表示数据内容加密，否则为0。 *Order 这个表示用于PCF模式下。 Duration/ID（持续时间/标识）：表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间；对于帧控制域子类型为：Power Save-Poll的帧，该域表示了STA的连接身份（AID, Association Indentification）。

以太网帧格式

以太网帧格式详解: Etherne II 报头8 目标地址6 源地址6 以太类型2 有效负载46－1500 帧检验序列4 报头：8个字节，前7个0，1交替的字节（10101010）用来同步接收站，一个1010101011字节指出帧的开始位置。报头提供接收器同步和帧定界服务。目标地址：6个字节，单播、多播或者广播。单播地址也叫个人、物理、硬件或MAC地址。广播地址全为1，0xFF FF FF FF。源地址：6个字节。指出发送节点的单点广播地址。以太网类型：2个字节，用来指出以太网帧内所含的上层协议。即帧格式的协议标识符。对于IP报文来说，该字段值是0x0800。对于ARP信息来说，以太类型字段的值是0x0806。有效负载：由一个上层协议的协议数据单元PDU构成。可以发送的最大有效负载是1500字节。由于以太网的冲突检测特性，有效负载至少是46个字节。如果上层协议数据单元长度少于46个字节，必须增补到46个字节。帧检验序列：4个字节。验证比特完整性。 IEEE 802.3 根据IEEE802.2 和802.3标准创建的，由一个IEEE802.3报头和报尾以及一个802.2LLC报头组成。报头7 起始限定符1 目标地址6（2）源地址6（2）长度2 DSAP1 SSAP1 控件2 有效负载3 帧检验序列4 －－－－－－－－－－－802.3报头－－－－－－－－－－－－－－§－－－802.2报头－－－－§ §－802.3报尾－§

IEEE802.3报头和报尾报头：7个字节，同步接收站。位序列10101010 起始限定符：1个字节，帧开始位置的位序列10101011。报头＋起始限定符＝Ethernet II的报头目标地址：同Ethernet II。也可以为2个字节，很少用。源地址：同Ethernet II。也可以为2个字节，很少用。长度：2个字节。帧检验序列：4个字节。 IEEE802.2 LLC报头 DSAP：1个字节，指出帧的目标节点的上层协议。Destination Service Access Point SSAP：1个字节，指出帧的源节点的上层协议。Source Service Access Point DSAP和SSAP相当于IEEE802.3帧格式的协议标识符。为IP定义的DSAP和SSAP 字段值是0x06。但一般使用SNAP报头。控件：1－2个字节。取决于封装的是LLC数据报（Type1 LLC）还是LLC通话的一部分（Type2 LLC）。 Type1 LLC：1个字节的控件字段，是一种无连接，不可靠的LLC数据报。无编号信息，UI帧，0x03。 Type2 LLC：2个字节的控件字段，是一种面向连接，可靠的LLC对话。对IP和ARP，从不使用可靠的LLC服务。所以，都只用Type1 LLC，控件字段设为0x03。区分两种帧根据源地址段后的前两个字节的类型不同。如果值大于1500（0x05DC），说明是以太网类型字段，EthernetII帧格式。值小于等于1500，说明是长度字段，IEEE802.3帧格式。因为类型字段值最小的是0x0600。而长度最大为1500。 IEEE802.3 SNAP 虽然为IP定义的SAP是0x06，但业内并不使用该值。RFC1042规定在IEEE802.3， 802.4， 802.5网络上发送的IP数据报和ARP帧必须使用SNAP（Sub Network Access Prototol)封装格式。报头7 起始限定符1 目标地址6 源地址6 长度2 DSAP1 SSAP1 控件1 组织代码3 以太类型2 IP数据报帧检验序列－－－－IEEE802.3报头－－－－－－－－－－－§IEEE8023 LLC报头－－－§－－SNAP报头－－－－§ §802.3报尾§ 0x0A 0x0A 0x03 0x00-00-00 0x08-00 (38-1492字节) Ethernet地址为了标识以太网上的每台主机，需要给每台主机上的网络适配器（网络接口卡）分配一个唯一的通信地址，即Ethernet地址或称为网卡的物理地址、MAC 地址。 IEEE负责为网络适配器制造厂商分配Ethernet地址块，各厂商为自己生产的每块网络适配器分配一个唯一的Ethernet地址。因为在每块网络适配器出厂时，其Ethernet地址就已被烧录到网络适配器中。所以，有时我们也将此地址称为烧录地址（Burned-In-Address，BIA）。

各种不同以太网帧格式

各种不同以太网帧格式利用抓包软件的来抓包的人，可能经常会被一些不同的Frame Header搞糊涂，为何用的Frame的Header是这样的，而另外的又不一样。这是因为在Ethernet中存在几种不同的帧格式，下面我就简单介绍一下几种不同的帧格式及他们的差异。一、Ethernet帧格式的发展 1980 DEC,Intel,Xerox制订了Ethernet I的标准； 1982 DEC,Intel,Xerox又制订了Ehternet II的标准； 1982 IEEE开始研究Ethernet的国际标准802.3； 1983迫不及待的Novell基于IEEE的802.3的原始版开发了专用的Ethernet帧格式； 1985 IEEE推出IEEE 802.3规范；后来为解决EthernetII与802.3帧格式的兼容问题推出折衷的Ethernet SNAP 格式。 (其中早期的Ethernet I已经完全被其他帧格式取代了所以现在Ethernet只能见到后面几种Ethernet的帧格式现在大部分的网络设备都支持这几种Ethernet 的帧格式如:cisco的路由器在设定Ethernet接口时可以指定不同的以太网的帧格式:arpa,sap,snap,novell-ether) 二、各种不同的帧格式下面介绍一下各个帧格式 Ethernet II 是DIX以太网联盟推出的，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（用于表示装在这个Frame、里面数据的类型)，以上为Frame Header,接下来是46--1500 字节的数据，和4字节的帧校验） Novell Ethernet 它的帧头与Ethernet有所不同其中EthernetII帧头中的类型域变成了长度域，后面接着的两个字节为0xFFFF用于标示这个帧是Novell Ether类型的Frame，由于前面的0xFFFF站掉了两个字节所以数据域缩小为44-1498个字节,帧校验不变。

GPON帧结构分析

文档修订记录

目录 1 前言 (4) 1.1缩略语 (4) 2 技术背景 (4) 3GTC成帧技术分析 (5) 3.1GTC成帧概述 (5) 3.2GTC下行成帧分析 (5) 3.2.1下行物理控制块（ PCBd） (5) 3.3XX技术在GPON系统中的应用 (14) 3.4XXX技术与EPON的区别 (15) 4我司设备XX 的实现.............................. 错误！未定义书签。 4.1与标准差异................................................ 错误！未定义书签。 4.2测试实践与应用............................................ 错误！未定义书签。 5FAQ ....................... 错误！未定义书签。 6参考资料 (16)

1 刖言 GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.X标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。正是GPOF高带宽，高效率，用户接口丰富等特点决定了GPON技术的数据帧组织形式及其结构，下面我们将对相关内容进行介绍。 1.1缩略语 2技术背景近年来随着接入网光进铜退、FTTH等概念的深入，相应的 GPON EPON等技术得到了广泛的应用，GPONf比EPON拥有更高带宽、更高效率、接入业务多样等优势，受到了业内的广泛关注，近两年 GPON勺大规模应用也印证了GPON技术会有广阔的明天。 GPON技术主要有如下几种传输标准： 0.15552Gbps 上行1.24416Gbps 下行 0.62208Gbps 上行1.24416Gbps 下行 1.24416Gbps 上行1.24416Gbps 下行 0.15552Gbps 上行2.48832Gbps 下行 0.62208Gbps 上行2.48832Gbps 下行 1.24416Gbps 上行 2.48832Gbps 下行 2.48832Gbps 上行2.48832Gbps 下行其中1.24416Gbps上行2.48832Gbps下行是目前最常用的GPON传输速率，本文介绍的 GPON成帧技术也是基于该传输速率标准的。

实验3分析mac帧格式

实验3 分析MAC帧格式实验目的 1．了解MAC帧首部的格式； 2．理解MAC帧固定部分的各字段含义； 3．根据MAC帧的内容确定是单播，广播。实验设备 Winpcap、Wireshark等软件工具相关背景 1．据包捕获的原理：为了进行数据包,网卡必须被设置为混杂模式。在现实的网络环境中,存在着许多共享式的以太网络。这些以太网是通过Hub 连接起来的总线网络。在这种拓扑结构的网络中,任何两台计算机进行通信的时候,它们之间交换的报文全部会通过Hub进行转发,而Hub以广播的方式进行转发,网络中所有的计算机都会收到这个报文,不过只有目的机器会进行后续处理,而其它机器简单的将报文丢弃。目的机器是指自身MAC 地址与消息中指定的目的MAC 地址相匹配的计算机。网络监听的主要原理就是利用这些原本要被丢弃的报文,对它们进行全面的分析,这样就可以得到整个网络中信息的现状。 2．Tcpdump的简单介绍：Tcpdump是Unix平台下的捕获数据包的一个架构。Tcpdump最初有美国加利福尼亚大学的伯克利分校洛仑兹实验室的Van Jcaobson、Craig Leres和 Steve McCanne共同开发完成，它可以收集网上的IP数据包文，并用来分析网络可能存在的问题。现在，Tcpdump已被移植到几乎所有的UNIX系统上，如：HP-UX、SCO UNIX、SGI Irix、SunOS、Mach、Linux 和FreeBSD等等。更为重要的是Tcpdump是一个公开源代码和输出文件格式的软件，我们可以在Tcpdunp的基础上进行改进，加入辅助分析的功能，增强其网络分析能力。（详细信息可以参看相关的资料）。 3．Winpcap的简单介绍：WinPcap是由意大利Fulvio Risso和Loris Degioanni等人提出并实现的应用于Win32 平台的数据包捕获与分析的一种软件包,包括内核级的数据包监听设备驱动程序、低级动态链接库和高级系统无关库，其基本结构如图3-1所示：

计算机网络实验报告(以太网帧格式分析)

计算机网络实验报告学院计算机与通信工程学院专业网络工程班级1401班学号20姓名实验时间：2016.5.13 一、实验名称： FTP协议分析实验二、实验目的：分析FTP 报文格式和FTP 协议的工作过程，同时学习 Serv-U FTP Server服务软件的基本配置和FTP 客户端命令的使用。三、实验环境：实验室局域网中任意两台主机PC1，PC2。四、实验步骤及结果：步骤1：查看实验室PC1和PC2的IP地址，并记录，假设PC1的IP 地址为10.64.44.34，PC2的IP地址为10.64.44.35。步骤2：在PC1上安装Serv-U FTP Server，启动后出现图1-20所示界面。点击新建域，打开添加新建域向导，完成如下操作。添加域名：https://www.wendangku.net/doc/3b8696847.html,；设置域端口号：21（默认）；添加域IP地址：10.28.23.141；设置密码加密模式：无加密，完成后界面如图1-21所示。完成上述操作后，还需要创建用于实验的用户帐号。点击图1.20中

浮动窗口中的“是”按钮，打开添加新建用户向导：添加用户名：test1；添加密码：123；设置用户根目录（登陆文件夹）；设置是否将用户锁定于根目录：是（默认）；访问权限：只读访问，完成后界面如图1-22所示。新建的用户只有文件读取和目录列表权限，为完成实验内容，还需要为新建的用户设置目录访问权限，方法为点击导航——〉目录——〉目录访问界面，然后点击添加按钮，按照图1-23所示进行配置。步骤3：在PC1 和PC2 上运行Wireshark，开始捕获报文。步骤4：在PC2 命令行窗口中登录FTP 服务器，根据步骤2中的配置信息输入用户名和口令，参考命令如下： C:\ >ftp ftp> open To 10.28.23.141 //登录ftp 服务器 Connected to 10.28.23.141 220 Serv-U FTP Server v6.2 for WinSock ready... User(none): test1 //输入用户名 331 User name okay, need password. Password:123 //输入用户密码 230 User logged in, proceed. //通过认证，登录成功

5G帧结构解析

5G帧结构解析-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

5G帧结构解析发布时间：2017-08-23 10:33:15 来源：网优雇佣军标签：5G帧结构时延分享到： ? 3GPP正在定义5G NR(New Radio)的物理层，相对于4G，5G最大的特点是支持灵活的帧结构。 ? WHY ? 因为5G要支持更多的应用场景，其中，超高可靠低时延（URLLC）是未来5G 的关键服务，需要比LTE时隙更短的帧结构。 ? 这是怎样的一种帧结构呢 ? 1 Numerology ? Numerology这个概念可翻译为参数集，大概意思指一套参数，包括子载波间隔，符号长度，CP长度等等。 ? 5G的一大新特点是多个参数集（Numerology），其可混合和同时使用。Numerology由子载波间隔（subcarrier spacing）和循环前缀（cyclic prefix）定义。 ? 在LTE/LTE-A中，子载波间隔是固定的15kHz，5G NR定义的最基本的子载波间隔也是15kHz，但可灵活可扩展。 ? 所谓可灵活扩展，即NR的子载波间隔设为15*(2^m) kHz，m ∈ {-2, 0, 1, ..., 5}，也就是说子载波间隔可以设为、、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz...（如下表）： ?

? ? 2 帧结构 ? 对于5G帧结构，由固定结构和灵活结构两部分组成。 ? ? 如上图，与LTE相同，无线帧和子帧的长度固定，从而允许更好的保持LTE与NR间共存。这样的固定结构，利于LTE和NR共同部署模式下时隙与帧结构同步，简化小区搜索和频率测量。 ? 不同的是，5G NR定义了灵活的子构架，时隙和字符长度可根据子载波间隔灵活定义。 ?

实验3 分析MAC帧格式分析

实验3 分析MAC帧格式 3.1 实验目的 1．了解MAC帧首部的格式； 2．理解MAC帧固定部分的各字段含义； 3．根据MAC帧的内容确定是单播，广播。 3.2 实验设备 Winpcap、Wireshark等软件工具 3.3 相关背景 1．据包捕获的原理：为了进行数据包,网卡必须被设置为混杂模式。在现实的网络环境中,存在着许多共享式的以太网络。这些以太网是通过Hub 连接起来的总线网络。在这种拓扑结构的网络中,任何两台计算机进行通信的时候,它们之间交换的报文全部会通过Hub进行转发,而Hub以广播的方式进行转发,网络中所有的计算机都会收到这个报文,不过只有目的机器会进行后续处理,而其它机器简单的将报文丢弃。目的机器是指自身MAC 地址与消息中指定的目的MAC 地址相匹配的计算机。网络监听的主要原理就是利用这些原本要被丢弃的报文,对它们进行全面的分析,这样就可以得到整个网络中信息的现状。 2．Tcpdump的简单介绍：Tcpdump是Unix平台下的捕获数据包的一个架构。Tcpdump最初有美国加利福尼亚大学的伯克利分校洛仑兹实验室的Van Jcaobson、Craig Leres和Steve McCanne共同开发完成，它可以收集网上的IP数据包文，并用来分析网络可能存在的问题。现在，Tcpdump已被移植到几乎所有的UNIX系统上，如：HP-UX、SCO UNIX、SGI Irix、SunOS、Mach、Linux和FreeBSD等等。更为重要的是Tcpdump是一个公开源代码和输出文件格式的软件，我们可以在Tcpdunp的基础上进行改进，加入辅助分析的功能，增强其网络分析能力。（详细信息可以参看相关的资料）。 3．Winpcap的简单介绍：WinPcap是由意大利Fulvio Risso和Loris Degioanni等人提出并实现的应用于Win32 平台的数据包捕获与分析的一种软件包,包括内核级的数据包监听设备驱动程序、低级动态链接库(Packet.dll)和高级系统无关库(Winpcap.dll)，其基本结构如图3-1所示：