以太网帧地封装实验

计算机科学与技术学院计算机网络实验实验报告

实验项目以太网帧的封装实验实验日期2016/4/15

一实验目的

1.1观察以太网帧的封装格式。

1.2对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。

二实验原理

2.1以太网帧的格式（Ethernet V2）

2.2以太网中目标MAC地址的三种类型

单播地址：拥有单播地址的数据帧发送给唯一一个站点，该站点的MAC地址与帧中的目标MAC地址相同。拥有单播地址的数据帧称为单播帧。

多播地址：拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的组站点。拥有多播地址的数据帧称为多播帧。

广播地址：拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。拥有广播地址的数据帧称为广播帧。

三实验要求

3.1拓扑图

3.2IP地址配置

PC IP地址子网掩码

PC0 192.168.1.1 255.255.255.0

PC1 192.168.1.2 255.255.255.0

PC2 192.168.1.3 255.255.255.0

PC3 192.168.1.4 255.255.255.0 3.3对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址

四实验步骤、结果（程序+注释+截图）及分析4.1观察单播以太网帧的封装

4.1.1步骤一：准备工作

打开软件，添加设备进行连接，按照实验要求配置PC的IP地址。

若此时交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角Realtime（实时）Simulation（模拟）模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。此步骤可加速完成交换机的初始化。

4.1.2步骤二：捕获数据包

进入Simulation（模拟）模式。设置Event List Filters（事件列表过滤器）只显示ICMP事件。

单击Add Simple PDU(添加简单PDU)按钮，在拓扑图中添加PC0向PC2发送的数据包。

单击Auto Capture/Play(自动捕获/执行)按钮，捕获数据包。当PC2发送的响应

包返回PC0后通信结束，再次单击Auto Capture/Play按钮，停止数据包的捕获。

4.1.3步骤3：观察以太网帧的封装格式

选择事件列表中的第二个数据包（即PC0到Switch0的数据包），单击其右端Info项中的色块。注意弹出窗口顶端的窗口顶端的窗口信息—PDU Information at Device：Switch0，即当前查看的是交换机Switch0上的PDU信息。在弹出窗口中选择Inbound PDU Details选项卡。观察其中以太网对应封装格式。

4.1.4步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值

选择事件列表中第三个数据包，单击右端Info项中的色块。注意弹出窗口顶端的窗口信息PDU Information at Device：PC2，即当前查看的PC2接收到的PDU信息。在弹出窗口中选择Inbound PDU Details选项卡。

观察其中以太网各字段取值，与前面观察到的比较。

经对比观察交换机不会修改以太网各字段取值。

4.2观察广播以太网帧的封装

4.2.1步骤1：捕获数据包

单击窗口下方Delete按钮，删除任务一产生的场景。

单击Add Complex PDU（添加复杂PDU）按钮，单击PC0，在弹出的对话框中设置参数：（如下图）。然后单击该对话框下方的Create PDU按钮，创建数据包。

单击Auto Capture/Play（自动捕获/执行）按钮，捕获数据包。当不再产生新的数据包时表示通信结束，可再次单击Auto Capture/Play按钮，停止捕获数据。

在此过程中观察拓扑工作区中动画演示的数据传输过程，该广播帧（即PC0发送的数据帧）被交换机转发给PC1、PC2、PC3 节点，PC1、PC2、PC3 节点接收该广播帧。

4.2.2步骤2：观察该广播包的以太网封装

选择事件列表中第二个数据包（即PC0到Switch0的数据包），单击其右端Info项中的色块。在弹出窗口中选择Inbound PDU Details选项卡。

观察其Ethernet的封装，重点观察DEST MAC。

观察到，广播帧的DEST MAC是0xFFFF FFFF FFFF，全1地址，源地址仍是PC0 的硬件地址。

五实验遇到的困难及解决

在实验过程中因不怎么熟悉软件不知道Add Simple PDU(添加简单PDU)按钮在哪怎样使用，之后按照指导书上的实验步骤一步一步的做，没什么难解决的了。

六实验心得总结

通过本次实验，知道以太网帧的封装格式，以及了解广播帧和单播帧，通过验证性实验证实了理论知识，熟悉了Cisco Packet Tracer软件简单应用。

计算机网络课程设计-模拟以太网帧封装

计算机网络期中考试试题 —模拟虚拟机中局域网的传输过程，完成简单图形界面。 学生：韩成周 学号： 2014117138 完成时间：2016年12月

目录 1．设计任务和要求 ......................................... 1．1 课程设计任务 ...................................... 1．2课程设计要求 ...................................... 2．设计原理 ............................................... 2．1 802.3标准帧结构................................... 2．2CRC的基本实现..................................... 3．设计思路 ............................................... 4．程序源码 ............................................... 5．运行结果 ............................................... 1.设计任务和要求 1.1课程设计任务 虚拟局域网（VLAN），是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，在功能和操作上和传统的LAN 基本相同。虚拟局域网技术是目前网络界最热门的技术之一，也是交换网络中最重要的技术之一，它的出现是和局域网的交换技术的发展分不开的。而我们的任务就是模拟虚拟局域网中帧的传输过程。 1.2设计要求 1．初始化交换机的转发表； 2．模拟虚拟局域网同一个局域网或者不同局域网之间帧的传输过程 2.设计原理 2.1 802.3标准帧结构 虚拟局域网帧格式：

以太网帧的封装实验

实训报告以太网帧的封装实验 1．实训目的 1）观察以太网帧的封装格式 2）对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址 2．实训拓扑图 以太网帧实验拓扑 PC IP地址子网掩码 PC0 PC1 PC2 PC3 3．主要操作步骤及实训结果记录 （1）任务一：观察单播以太网帧的封装 步骤1：准备工作 打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景 步骤2：捕获数据包 进入Simulation模式。添加数据包，单击auto capture/play捕获数据包，再次单击停止捕获 步骤3：观察以太网帧的封装格式 步骤4：观察该广播包的以太网封装

DEST MAC： MAC: 步骤4：观察交换机是否会修改以太网帧各字段取值 DEST MAC：MAC:

（2）任务二：观察广播以太网帧的封装 步骤1：捕获数据包 Pc0数据帧被交换机转发给pc1、pc2、pc3（所有节点），pc1、pc2、pc3（所有节点）接收该广播帧。 步骤2：观察该广播包的以太网封装 DEST MAC：字段的取值： MAC字段取值的含义：广播地址。

4．实训结果分析及心得体会 （1）任务一中，观察到以太网帧封装格式中前导字段的取值是什么阐述其在数据帧传输过程中的作用。 答：任务一中，前导码字段取值为···1010；以太网使用曼彻斯特编码传输数据，其特征是每个码元中间有一次电压的跳变，用于接收方提取同步信号，以太网帧中的前导码有何作用前导码是为了隔离每个以太网帧的,也是定位符。因为以太网是变长的,所以每个帧之间需要前导来区分。 （2）任务一中，Switch0转发数据帧时是否修改其源MAC地址和目标MAC地址 答：switch0转发给pc2地数据帧中源MAC地址和目标MAC地址并未进行修改。 （3）交换机接收数据帧后，依据什么判断该数据帧是单播还是广播或依据什么判断向哪个目标节点转发 答：交换机工作在数据链路层，依据数据帧中的目标MAC地址的取值判断数据帧是单播还是广播，依据目标MAC地址判断向哪个目标节点转发。

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

实验二使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议

实验二使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议 一、实验目的 分析以太网帧，MAC地址和ARP协议 二、实验环境 与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为windows；使用Wireshark、IE等软件。 三、实验步骤： IP地址用于标识因特网上每台主机，而端口号则用于区别在同一台主机上运行的不同网络应用程序。在链路层，有介质访问控制（Media Access Control,MAC）地址。在局域网中，每个网络设备必须有唯一的MAC地址。设备监听共享通信介质以获取目标MAC地址与自己相匹配的分组。 Wireshark 能把MAC地址的组织标识转化为代表生产商的字符串，例如，00:06:5b:e3:4d:1a也能以Dell:e3:4d:1a显示，因为组织唯一标识符00:06:5b属于Dell。地址ff:ff:ff:ff:ff:ff是一个特殊的MAC地址，意味着数据应该广播到局域网的所有设备。 在因特网上，IP地址用于主机间通信，无论它们是否属于同一局域网。同一局域网间主机间数据传输前，发送方首先要把目的IP地址转换成对应的MAC 地址。这通过地址解析协议ARP实现。每台主机以ARP高速缓存形式维护一张已知IP分组就放在链路层帧的数据部分，而帧的目的地址将被设置为ARP高速缓存中找到的MAC地址。如果没有发现IP地址的转换项，那么本机将广播一个报文，要求具有此IP地址的主机用它的MAC地址作出响应。具有该IP地址的主机直接应答请求方，并且把新的映射项填入ARP高速缓存。 发送分组到本地网外的主机，需要跨越一组独立的本地网，这些本地网通过称为网关或路由器的中间机器连接。网关有多个网络接口卡，用它们同时连接多个本地网。最初的发送者或源主机直接通过本地网发送数据到本地网关，网关转发数据报到其它网关，直到最后到达目的主机所在的本地网的网关。 1、俘获和分析以太网帧 （1）选择工具->Internet 选项->删除文件

兰州理工大学以太网帧的封装与成帧设计

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2015年秋季学期 计算机通信课程设计 题目：以太网帧的封装与成帧设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师：王慧琴 成绩：

本次课程设计应用了计算机通信技术中有关于以太网的帧结构的知识，应用数据链路层的相关知识，通过对帧中固定的前导码，源地址，目的地址等写入，在处理数据字段之后与其一起进行封装，构造成一个具体的帧。在VC6.0中采用与封装与解析数据包相关的代码编写“工程”，其中利用windsock库函数进行封装与解析命令。 关键字：装封; 成帧; 以太网; 计算机通信

前言 (1) 一、基本原理 (2) 1、以太网工作原理 (2) 2、以太网帧结构 (3) 二、需求分析 (5) 三、系统分析 (6) 1、主流程 (7) 2、封装帧 (8) 3、解析帧 (14) 四、分析结果 (22) 五、心得体会 (23) 六、参考文献 (24)

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉学科。计算机网络的应用可以大大缩短人与人交往的时间和空间的距离，更进一步扩大了人类社会群体之间相互与协作范围，因此人们一定会很快接受在计算机网络环境中的工作方式，同时计算机网络也会对社会的进步产生不可估量的作用。计算机网络正在改变人们的工作方式和生活方式，网络技术的发展已成为影响一个国家与地区政治、经济、科学与文化发展的重要因素之一。 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10-100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。许多制造商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。目前LAN接入方式就是俗称的“以太网”，带宽也达不到10-100Mbps，不过是2-4Mbps，比ADSL接入稍好一点。

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：

以太网帧格式分析

的IP，而MAC地址是伪造的，则当A接收到伪造的ARP应答后，就会更新本地的ARP缓存，这样在A 看来B的IP地址没有变，而它的MAC地址已经不是原来那个了。由于局域网的网络流通不是根据IP地址进行，而是按照MAC地址进行传输。所以，那个伪造出来的MAC地址在A上被改变成一个不存在的MAC地址，这样就会造成网络不通，导致A不能Ping通B！这就是一个简单的ARP欺骗。 【实验体会】 这次实验最大的感触是体会到了网络通信过程的趣味性。在做ping同学IP的实验时，我发现抓到的包之间有紧密的联系，相互的应答过程很像实际生活中人们之间的对话。尤其是ARP帧，为了获得对方的MAC地址，乐此不疲地在网络中广播“谁有IP为XXX的主机？”，如果运气好，会收到网桥中某个路由器发来的回复“我知道，XXX的MAC地址是YYY！”。另外，通过ping同学主机的实验，以及对实验过程中问题的分析，使我对之前模糊不清的一些概念有了全面的认识，如交换机、路由器的区别与功能，局域网各层次的传输顺序与规则等。还有一点就是，Wireshark不是万能的，也会有错误、不全面的地方，这时更考验我们的理论分析与实践论证能力。 成绩优良中及格不及格 教师签名：日期： 【实验作业】 1 观察并分析通常的以太网帧 1.1 以太网帧格式 目前主要有两种格式的以太网帧：Ethernet II（DIX 2.0）和IEEE 802.3。我们接触过的IP、ARP、EAP和QICQ协议使用Ethernet II帧结构，而STP协议则使用IEEE 802.3帧结构。 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1985年公布的以太网标准封装结构（可以看出二者时间 相差不多，竞争激烈），RFC1042规定了该标准（但终究二者都写进了IAB管理的RFC文档中）。 下图分别给出了Ethernet II和IEEE 802.3的帧格式： ⑴前导码（Preamble）：由0、1间隔代码组成，用来通知目标站作好接收准备。以太网帧则使用8个字节的0、1间隔代码作为起始符。IEEE 802.3帧的前导码占用前7个字节，第8个字节是两个连续的代码1，名称为帧首定界符（SOF），表示一帧实际开始。 ⑵目标地址和源地址（Destination Address & Source Address）：表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。

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）。

(整理)以太网帧格式EthernetⅡ和ETHERNET8023IEEE8022SAP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.

实验一 以太网数据帧的构成

【实验一以太网数据帧的构成】 【实验目的】 1、掌握以太网帧的构成，了解各个字段的含义； 2、能够识别不同的MAC地址并理解MAC地址的作用； 3、掌握网络协议分析器的基本使用方法； 4、掌握协议仿真编辑器的基本使用方法； 【实验学时】 4学时； 【实验类型】 验证型； 【实验内容】 1、学习协议仿真编辑器的五个组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析器的各组成部分及其功能； 3、学会使用协议仿真编辑器编辑以太网帧，包括单帧和多帧； 4、学会分析以太网帧的MAC首部； 5、理解MAC地址的作用； 6、理解MAC首部中的LLC-PDU长度/类型字段的功能； 7、学会观察并分析地址本中的MAC地址； 8、了解LLC-PDU的内容； 【实验原理】 局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 ⑴传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 ⑵拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 ⑶媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能。OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（Medium Access Control）和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE 802 标准特意把LLC 独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依赖于物理媒体和媒

计算机网络课程设计帧封装

课程设计 题目帧封装 学院计算机科学与技术学院专业软件工程专业 班级软件0902班 姓名 指导教师 2012 年 6 月20 日

课程设计任务书 学生：专业班级：软件0902班 指导教师：工作单位：计算机学院 题目一: 帧封装 初始条件： （1）学习相关知识 （2）C/C++/VC/VB/JAVA语言 （3）PC机一台 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE802.3格式的帧（题目默认的输入文件为二进制原始数据（文件名为input1和input2））。 1）要求程序为命令行程序。比如，可执行文件名为framer.exe，则命令行形式如下： framer inputfile outputfile 其中，inputfile为原始数据文件，outputfile为输出结果。使用操作系统、语言、编程环境不限，但在报告中必须注明。 2）输出：对应input1和input2的结果分别为output1和output2。 时间安排： 第一、二天：查阅资料，学习算法 第三、四天：编程调试 第五天：书写报告 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 1.引言 (4) 2.以太网帧格式的发展 (4) 3.IEEE802.3帧结构 (5) 4.错检测 (6) 5.实现步骤 (7) 5.1前导符 (7) 5.2目的地址及源地址 (7) 5.3长度及数据字段 (8) 5.4帧检验序列 (8) 6.源代码 (10) 7.运行结果示例 (17) 8.心得体会 (18) 9.参考文献 (19)

计算机网络课程设计报告 帧封装

课程设计报告 课程名称：计算机网络课程设计 设计题目：帧封装 姓名： 专业：计算机科学与技术 班级：计算机13-3班 学号：

计算机科学与技术学院 2016年1 月1 日 设计项目：帧封装 一、选题背景 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。在TCP/IP世界中，以太网IP数据报文的封装在RFC894中定义。 以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。通过查看包含在帧中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。如果证明数据确实是发给自己的，工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。 以太网采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）媒体访问机制，任何工作站都可以在任何时间访问网络。在以太网中，所有的节点共享传输介质。如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务，就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。 帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过构造一个具体的Ethernet帧，从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。

二．设计思路 数据在网络上是以很小的称为帧（Frame）的单位传输的，帧由几部分组成，不同的部分执行不同的功能。帧通过特定的称为网络驱动程序的软件进行成型，然后通过网卡发送到网线上，通过网线到达它们的目的机器，在目的机器的一端执行相反的过程。接收端机器的以太网卡捕获到这些帧，并告诉操作系统帧已到达，然后对其进行存储。 “帧”数据大致由两部分组成：帧头和帧数据。帧头包括接收方主机物理地址的定位以及其它网络信息。帧数据区含有一个数据体。为确保计算机能够解释数据帧中的数据，这两台计算机使用一种公用的通讯协议。互联网使用的通讯协议简称IP，即互联网协议。IP 数据体由两部分组成：数据体头部和数据体的数据区。数据体头部包括IP源地址和IP目标地址，以及其它信息。数据体的数据区包括用户数据协议（UDP），传输控制协议（TCP），还有数据包的其他信息。这些数据包都含有附加的进程信息以及实际数据 以802.3的帧结构由六部分组成: 常用的以太网MAC帧格式用两种标准，一种是DIX Ethernet V2标准（即以太网V2标准），另一种是IEEE的802.3标准。这里只介绍符合IEEE802.3标准的帧，其格式如上图所示。

实验四：以太网帧结构

北京理工大学珠海学院实验报告 ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级：网络2班学号：120205021姓名：指导教师：高树风成绩实验题目：以太网帧结构实验时间：2013.11.22 第一部分、实验目的 掌握以太网的帧结构，理解以太网帧中各字段的含义和作用。 第二部分、实验环境 1．连网的Windows XP主机两台，PC1安装有科来网络分析系统，PC2安装IIS。 2．实验分组：两名同学一组，轮换进行实验。 第三部分、实验内容 用科来网络分析系统捕获并分析以太网的帧结构。 第四部分、实验步骤 1．在PC1上删除本机的ARP表项。如图： 2．先关闭防火墙，再在PC1上启动科来网络分析系统，准备开始捕获数据包，然后立刻访问

PC2的Web页面【利用实验三中建立的WWW服务器进行本实验】。 4．停止捕获。 5．分析捕获到的数据包。 （1）在捕获到的数据包中，找到每个数据包的数据帧，查看每个数据帧的首部各字段的内容并进行记录； （2）根据所学的内容和每个数据帧首部字段的MAC地址信息，判断数据帧的方向； （3）观察数据帧的大小，检查每个帧的大小是否符合协议要求。 第五部分、结论 通过次实验后，进一步掌握科来网络分析系统在网络分析中的作用和使用方法，理解并掌握了以太网帧结构、以太网帧中各字段的含义和作用，进一步了解并熟悉了科来网络分析系统的用法。 第六部分、思考 1．查看捕获到的数据帧，目的地址为PC2的数据帧中长度最小的是多大？查看这种帧的各个

域，查看先导域（前同步码）是否包括在记录的数据中？捕获到的数据帧从哪个字段开始，到哪个字段结束？是否包含帧校验序列？是否可以验证EthernetV2标准中规定的最小帧长为64字节？ 答：目的地址为PC2的数据帧中长度最小的是64，捕获到的数据帧从目标MAC地址开始，到目标IP地址结束，没有帧校验序列，可以验证EthernetV2标准中规定的最小帧长为64字节。2．查找捕获的帧中长度最长的帧。确定这些帧中最长的帧是多少字节？为什么？ 答：这些帧中最长的帧是64字节，帧携带的信息比较少！ 3．找到捕获的数据帧中由PC1发出的ARP请求帧，辨认其目的地址域和源地址域，查看目的MAC地址是多少？用IPconfig -all命令查看PC2的MAC地址，看是否与该帧中的源地址一致？答：其目的地址域 6C:62：6D:82：0B:7D，源地址域6C:62：6D:82：0B:49. 目的MAC地址是6C:62：6D:82：0B:7D 4．对比封装ARP分组的帧和其他帧（封装IP分组的帧），它们的类型字段分别是多少？答：类型字段分别是ox0806和OX0800

计算机网络课程设计-帧封装

课程设计 】 题目帧封装 学院计算机科学与技术学院 专业软件工程专业 班级 ? 软件0902班 姓名 指导教师 [ 2012年6月20日'

课程设计任务书 学生姓名：专业班级：软件0902班 指导教师：工作单位：计算机学院 题目一: 帧封装 初始条件： （1）学习相关知识 " （2）C/C++/VC/VB/JAVA语言 （3）PC机一台 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 编写程序，根据给出的原始数据，组装一个格式的帧（题目默认的输入文件为二进制原始数据（文件名为input1和input2））。 1）要求程序为命令行程序。比如，可执行文件名为，则命令行形式如下： framer inputfile outputfile 其中，inputfile为原始数据文件，outputfile为输出结果。使用操作系统、语言、编程环境不限，但在报告中必须注明。 - 2）输出：对应input1和input2的结果分别为output1和output2。 时间安排： 第一、二天：查阅资料，学习算法 第三、四天：编程调试 第五天：书写报告 指导教师签名：年月日。 系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 1.引言 (4) 2.以太网帧格式的发展 (4) 3.帧结构 (5) 4.错检测 (6) : 5.实现步骤 (7) 前导符 (7) 目的地址及源地址 (7) 长度及数据字段 (8) 帧检验序列 (8) 6.源代码 (10) 7.运行结果示例 (17) 8.心得体会 (18) ~ 9.参考文献 (19)

帧封装 1.引言 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。在TCP/IP世界中，以太网IP数据报文的封装在RFC 894中定义。 以太网采用广播机制，所有与网络连接的工作站都可以看到网络上传递的数据。通过查看包含在帧中的目标地址，确定是否进行接收或放弃。如果证明数据确实是发给自己的，工作站将会接收数据并传递给高层协议进行处理。 以太网采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）媒体访问机制，任何工作站都可以在任何时间访问网络。在以太网中，所有的节点共享传输介质。如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务，就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。 < 帧是在数据链路层数据进行传输与交换的基本单位。构造帧对于理解网络协议的概念、协议执行过程以及网络问题处理的一般方法具有重要的意义。本次课程设计的目的是应用数据链路层与介质访问控制层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过构造一个具体的Ethernet帧，从而深入理解网络协议的基本概念与网络问题处理的一般方法。 2.以太网帧格式的发展 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； 1983，迫不及待的Novell基于IEEE的的原始版开发了专用的Ethernet帧格式； 1985，IEEE推出IEEE 规范，后来为解决EthernetII与帧格式的兼容问题，推出折

以太网帧格式分析

实验报告 实验名称以太网帧格式分析 姓名学号实验日期 实验报告要求：1.实验目的 2.实验要求 3.实验环境 4.实验作业 5.问题及解决 6.思考问题 7.实验体会 【实验目的】 1．复习Wireshark抓包工具的使用及数据包分析方法。 2．通过分析以太网帧了解以太网数据包传输原理。 【实验要求】 用Wireshark1.4.9截包，分析数据包。 观察以太网帧，Ping同学的IP地址，得到自己和同学的mac地址。 观察以太网广播地址，观察ARP请求的帧中目标mac地址的格式。 用ping-l指定数据包长度，观察最小帧长和最大帧长。 观察封装IP和ARP的帧中的类型字段。 【实验环境】 用以太网交换机连接起来的windows 7操作系统的计算机，通过802.1x方式接入Internet。 【实验中出现问题及解决方法】 1．在使用命令行“ping -l 0 IP”观察最小帧长时抓到了长度为42字节的帧，与理论上最小帧长64字节相差甚远。通过询问教员和简单的分析，知道了缺少字节的原因是当Wireshark抓到这个ping请求包时，物理层还没有将填充（Trailer）字符加到数据段后面，也没有算出最后4字节的校验和序列，导致出现最小42字节的“半成品”帧。可以通过网卡的设置将这个过程提前。 2．在做ping同学主机的实验中，发现抓到的所有ping请求帧中IP数据部分的头校验和都是错误的。原本以为错误的原因与上一个问题有关，即校验和错误是因为物理层还没有将填充字符加到数据段后面。但是这个想法很快被证明是错误的，因为在观察最大帧长时，不需要填充字符的帧也有同样的错误。一个有趣的现象是，封装在更里层的ICMP数据包的校验和都是正确的。这就表明IP层的头校验和错误并没有影响正常通信。进一步观察发现，这些出错的头校验和的值都是0x0000，这显然不是偶然的错误。虽然目前还没有得到权威的答案，但是可以推测，可能是这一项校验实际上并没有被启用。作为中间层的IP头的意义是承上启下，而校验的工作在更需要的上层的IMCP包和下层MAC头中都有，因此没有必要多此一举。 【思考问题】 1．为什么可以ping到同宿舍（连接在同一个交换机上）的主机而ping不到隔壁宿舍的主机？ 通常情况下，如果配置正确，设备都连接着同一个网络（互联网），而且没有防火墙等阻拦，就可以正常ping到同一网络中的任何主机。在第一次实验中，我们曾成功地ping到了https://www.wendangku.net/doc/ac15634132.html,的IP。 在ping其他宿舍的IP时需要通过宿舍的交换机将ping请求先转发给楼层交换机，再由楼层交换机转发给目标IP所在的宿舍交换机。分析无法ping到隔壁宿舍主机的原因，很可能是楼层交换机设置了禁止内部ping的防火墙，阻止了本楼层交换机地址段内的主机相互ping对方。而同宿舍之所以可以相互ping 到，是因为ping请求没有经过楼层交换机，直接由宿舍交换机转发给了目标IP主机。 2．什么是ARP攻击？ 让我们继续分析4.1 ARP原理，A得到ARP应答后，将B的MAC地址放入本机缓存。但是本机MAC 缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过程。（类似与我们所学的学习网桥）。 然而，ARP协议并不只在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候，就会对本地的ARP缓存进行更新，将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。 这时，我们假设局域网中的某台机器C冒充B向A发送一个自己伪造的ARP应答，即IP地址为B

以太网帧的封装实验

以太网帧的封装实验

计算机科学与技术学院计算机网络实验实验报告 实验项目以太网帧的封装实验实验日期2016/4/15 一实验目的 1.1观察以太网帧的封装格式。 1.2对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。 二实验原理 2.1以太网帧的格式（Ethernet V2） 2.2以太网中目标MAC地址的三种类型 单播地址：拥有单播地址的数据帧发送给唯一一个站点，该站点的MAC地址与帧中的目标MAC地址相同。拥有单播地址的数据帧称为单播帧。 多播地址：拥有多播地址的帧将发送给网络中由组播地址指定的组站点。拥有多播地址的数据帧称为多播帧。 广播地址：拥有广播地址的帧将发送给网络中所有的站点。拥有广播地址的数据帧称为广播帧。 三实验要求 3.1拓扑图

3.2IP地址配置 PC IP地址子网掩码 PC0 192.168.1.1 255.255.255.0 PC1 192.168.1.2 255.255.255.0 PC2 192.168.1.3 255.255.255.0 PC3 192.168.1.4 255.255.255.0 3.3对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址 四实验步骤、结果（程序+注释+截图）及分析4.1观察单播以太网帧的封装 4.1.1步骤一：准备工作 打开软件，添加设备进行连接，按照实验要求配置PC的IP地址。

若此时交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角Realtime（实时）Simulation（模拟）模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。此步骤可加速完成交换机的初始化。 4.1.2步骤二：捕获数据包 进入Simulation（模拟）模式。设置Event List Filters（事件列表过滤器）只显示ICMP 事件。 单击Add Simple PDU(添加简单PDU)按钮，在拓扑图中添加PC0向PC2发送的数据包。

计算机网络课设-模拟Ethernet帧的发送过程

. 课 程 设 计 2014——2015学年 第2学期 课程名称 计算机网络 学 院 计算机科学与技术学院 专 业 软件工程专业 班 级 *** 姓 名 *** 指导教师 ***

课程实践设计任务书 学生姓名： *** 专业班级： *** 指导教师：刘东飞工作单位：计算机学院 题目二: 模拟Ethernet帧的发送过程 初始条件： （1）学习相关知识 （2）C/C++/VC/VB/JAVA语言 （3）PC机一台 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具 体要求） 编写程序模拟Ethernet节点的数据发送流程。具体要求： 1）用两个线程a和b来模拟Ethernet上的两台主机。 2）用一个双字类型变量Bus来模拟总线（将其初始化为“\0”，并且总线等于“\0”时表示总线空闲）。 3）两个子线程向总线发送自己的数据。数据用该线程的线程号进行模拟，发送数据用线程号和Bus的“或”操作进行模拟（即Bus＝Bus|ID，ID为该线程的线程号）。 4）每台主机需向总线上成功发送10次数据，如果其中某次数据发送失败，则该线程结束。 5）发送流程必须遵循CSMA/CD。随即延迟算法中的冲突窗口取0.005。在数据发送成功（即Bus＝＝ID）后，报告“ID send success”，产生冲突（即Bus！＝ID）后报告“ID send conllision”，发送失败（即冲突计数值为0）后报告“ID send failure”。随着主机发送成功次数增加，报告其已发送成功的次数，如“主机A发送成功数＝3”。 时间安排： 第一、二天：查阅资料，学习算法 第三、四天：编程调试 第五天：书写报告 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日