MAC帧格式分析与应用
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能
ieee 802.11系列标准中mac帧的数据帧功能IEEE 802.11系列标准,也称为Wi-Fi标准,定义了无线局域网(WLAN)的媒体访问控制(MAC)层和物理层协议。
在MAC层,802.11标准定义了多种类型的帧,用于实现无线网络的通信和控制功能。
其中,数据帧是用于传输数据的一种帧类型。
数据帧在802.11 MAC层中起到了核心的作用。
其主要功能包括以下几点:数据传输:数据帧的主要功能是传输数据。
在无线网络中,数据帧用于在各个设备之间发送和接收数据。
当一个设备需要向另一个设备发送数据时,它会构造一个数据帧,并将数据放入帧的载荷中,然后发送该帧。
确认机制:为了确保数据的可靠传输,802.11引入了确认机制。
当接收设备成功接收到一个数据帧后,它会发送一个确认帧(ACK帧)给发送设备,表示数据已成功接收。
如果发送设备在一定时间内未收到确认帧,它会重新发送数据帧,直到收到确认或达到重传次数上限。
流量控制:802.11标准使用了一种叫做“帧间间隔”(Interframe Spaces, IFS)的机制来控制流量。
当一个设备发送完一个数据帧后,它必须等待一段IFS时间后才能发送下一个帧。
这样可以确保网络中的所有设备都有公平的机会访问媒体,避免冲突和拥塞。
服务质量:802.11标准通过引入多种服务等级(Service Classes)和访问类别(Access Categories),支持不同类型的数据传输需求和服务质量(QoS)。
例如,语音和视频流通常需要更低的延迟和更高的可靠性,而文件下载则对带宽要求更高。
通过不同的访问类别和调度机制,802.11 MAC 层可以满足这些不同的服务质量需求。
安全性:802.11标准支持多种安全协议和技术,如WEP、WPA、WPA2等,以确保数据帧在传输过程中的安全。
这些安全协议提供了加密和认证功能,可以保护数据帧的内容不被窃取或篡改。
综上所述,IEEE 802.11系列标准中的数据帧功能是实现无线局域网中高效、可靠、安全的数据传输的关键。
实验3-以太网MAC帧分析
实验3 以太网MAC 帧分析1.实验目的1.理解以太网MAC 地址2.学习并分析以太网MAC 帧格式的结构、含义2.实验设备与环境1.Ethereal 网络分析软件2.实验文件“计算机网络-实验文件”3.相关知识在局域网中,每个网络设备具有唯一的硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址, 它是固化在网卡的ROM 上的48位数字,如1A-24-F6-54-1B-0E 、00-00-A2-A4-2C-02。
网卡从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址,如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的处理。
否则就将此帧丢弃,不再进行其他的处理。
“发往本站的帧”包括以下三种帧:单播(unicast)帧(一对一)广播(broadcast)帧(一对全体)多播(multicast)帧(一对多)如下的图1 是以太网 V2 MAC 帧格式图1以太网V2 的 MAC 帧格式当数据字段的长度小于 46 字节时,应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段,以保证以太网的 MAC 帧长不小于 64 字节。
FCS 字段 4 字节,用于帧的校验。
2.以太网MAC 帧格式的结构和含义的分析打开文件“计算机网络-实验文件”,这是一个网络通信记录,详细记录了分组的序号、相对时间、源地址、目标地址、协议类型、内容,如图1是对第26个分组的详细信息。
在协议框内,分别显示了该分组的各层协议:接口层以太网协议(eth)、arp地址解析协议。
图1 第26个分组MAC帧格式的结构和含义图中的Frame 26为例,可以发现该MAC帧是一个广播帧broadcast,目标address是ff:ff:ff:ff:ff:ff,源地址是00 25 11 4e 02 34 ,帧类型是地址解析协议ARP(0806),ff:ff:ff:ff:ff:ff是广播地址。
图2 第27个分组MAC帧格式的结构和含义第27个分组数据字段的长度小于46 字节,在数据字段的后面加入整数字节的填充字段Trailer,以保证以太网的MAC 帧长不小于64 字节(含FCS)。
计算机网络协议,以太网帧格式
计算机⽹络协议,以太⽹帧格式以太⽹的MAC帧格式有好⼏种,被⼴泛应⽤的是DIX Ethernet V2标准,还有⼀种是IEEE的802.3标准,该标准经过了多年的发展,已经出现了很多种⼦标准。
DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准只有很⼩的差别,因此可以将 802.3 局域⽹简称为“以太⽹”。
严格说来,“以太⽹”应当是指符合DIX Ethernet V2 标准的局域⽹⼀、DIX Ethernet V2(Ethernet II)1.帧结构2.字段分析=======================================================================================================源MAC地址 ===> 发送⽅的MAC地址=======================================================================================================⽬的MAC地址 ===> 接收⽅的MAC地址=======================================================================================================上层协议类型 ===> 该MAC数据报中包装的⽹络层数据报协议类型若该字段的值⼩于1518,那么这个字段就是长度字段,并定义后⾯的数据字段的长度。
若该字段的值⼤于1518,它就定义使⽤因特⽹服务的上层协议(⼩于0600H的值是⽤于IEEE802的,表⽰数据包的长度)具体协议类型可以参考如下两个表:表1:协议ID(Type)以太⽹协议0x0800Internet Protocol, Version 4(IPv4)0x0806Address Resolution Protocol(ARP)0x0842Wake-on-LAN Magic Packet0x1337SYN-3 Heartbeat Protocol(SYNdog)0x22F3IETF TRILL Protocol0x6003DECnet Phase IV0x8035Reverse Address Resolution Protocol(RARP)0x809B AppleTalk(Ethertalk)0x80F3AppleTalk Address Resolution Protocol(AARP)0x8100VLAN-tagged frame(IEEE 802.1Q)0x8137Novell IPX(alt)0x8138Novell0x8204QNX Qnet0x86DD Internet Protocol, Version 6(IPv6)0x8808MAC Control0x8809Slow Protocols(IEEE 802.3)0x8819CobraNet0x8847MPLS unicast0x8848MPLS multicast0x8863PPPoE Discovery Stage0x8864PPPoE Session Stage0x886F Microsoft NLB heartbeat0x8870Jumbo Frames0x887B HomePlug 1.0 MME0x888E EAP over LAN(IEEE 802.1X)0x888E EAP over LAN(IEEE 802.1X)协议ID(Type)以太⽹协议0x8892PROFINET Protocol0x889A HyperSCSI(SCSI over Ethernet)0x88A2ATA over Ethernet0x88A4EtherCat Protocol0x88A8Provider Bridging(IEEE 802.1ad)0x88AB Ethernet Powerlink0x88CC LLDP0x88CD sercos III0x88D8Circuit Emulation Services over Ethernet(MEF-8)0x88E1HomePlug AV MME0x88E3Media Redundancy Protocol(IEC62439-2)0x88E5MAC security(IEEE 802.1AE)0x88F7Precision Time Protocol(IEEE 1588)0x8902IEEE 802.1ag Connectivity Fault Management(CFM) Protocol / ITU-T Recommendation Y.1731(OAM) 0x8906Fibre Channel over Ethernet0x8914FCoE Initialization Protocol0x9000Configuration Test Protocol(Loop)0x9100Q-in-Q表2:以太类型值 (16 进制 )对应协议备注0x0000 - 0x05DC IEEE 802.3 长度0x0101 – 0x01FF实验0x0660XEROX NS IDP0x06610x0800DLOG0x0801X.75 Internet0x0802NBS Internet0x0803ECMA Internet0x0804Chaosnet0x0805X.25 Level 30x0806ARP0x0808帧中继ARP0x6559原始帧中继RFR0x8035动态 DARP,反向地址解析协议 RARP0x8037Novell Netware IPX0x809B EtherTalk0x80D5IBM SNA Services over Ethernet0x80F3AppleTalk 地址解析协议 AARP0x8100以太⽹⾃动保护开关 EAPS0x8137因特⽹包交换 IPX0x814C简单⽹络管理协议 SNMP0x86DD⽹际协议 v6 IPv6重要字段含义:Dest addr :以太⽹ OAM 报⽂的⽬的 MAC地址,为组播 MAC 地址 0180c2000002Source addr :以太⽹ OAM 报⽂的源 MAC地址,为发送端的桥 MAC 地址,该地址是⼀个单播 MAC地址Type :以太⽹ OAM 报⽂的协议类型,为0x8809Subtype :以太⽹ OAM 报⽂的协议⼦类型,为 0x030x8809OAM Flags : Flags 域,包含了以太⽹ OAM 实体的状态信息Code :本字段指明了 OAMPDU 的报⽂类型。
ieee 802.11系列标准中mac帧的类型
IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型是无线网络通信中的重要组成部分。
它们对于无线网络的数据传输起着至关重要的作用,并且对于网络的性能和安全性都有着直接影响。
在本文中,我将对IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型进行全面评估,并探讨它们在无线网络通信中的作用和意义。
我们需要了解IEEE 802.11系列标准中MAC帧的类型都有哪些。
根据标准,MAC帧可以分为管理帧、控制帧和数据帧三种类型。
管理帧主要用于网络的管理和控制,包括对网络的加入、退出和定位等操作;控制帧用于控制数据帧的传输和接收,包括对数据传输的确认和重传等控制操作;数据帧则用于实际的数据传输,包括对数据的传输、接收和处理。
这三种类型的MAC帧共同组成了无线网络通信中的基本框架,为无线网络的正常运行提供了基本保障。
在实际的无线网络通信中,这些MAC帧的类型起着非常重要的作用。
管理帧通过对网络的管理和控制,保证了无线网络的正常运行和稳定性;控制帧则通过对数据传输的控制,保证了数据的可靠传输和接收;数据帧则完成了实际的数据传输,保证了用户数据的正常传输和处理。
这三种类型的MAC帧共同构成了无线网络通信的基本框架,为无线网络的正常运行提供了基本保障。
从技术的角度来看,这三种类型的MAC帧又分别具有不同的技术特点和应用场景。
管理帧主要用于网络配置和管理,包括网络的加入、退出和定位等操作,对于网络的正常运行和稳定性至关重要;控制帧则负责对数据传输的控制和调度,包括对数据传输的确认和重传等控制操作,对于保证数据传输的可靠性和稳定性至关重要;数据帧则进行实际的数据传输,完成用户数据的正常传输和处理,对于用户的数据通信至关重要。
除了技术特点外,这三种类型的MAC帧还对无线网络的性能和安全性有着直接影响。
管理帧的稳定和可靠性直接影响着网络的正常运行和稳定性;控制帧的稳定和可靠性直接影响着数据传输的可靠性和稳定性;数据帧的稳定和可靠性则直接影响着用户数据通信的质量和稳定性。
MAC帧格式分析实验
实验MAC帧格式分析
姓名:学号:班级:
实验要求:
1、写出自己主机的IP地址和MAC地址
例如:
IP:192.168.1.110
MAC地址:00-23-54-d8-ca-69
2、下载网络数据包抓捕工具软件,安装之后,进行数据包抓捕操作。
对数据帧格式进行分析。
(多使用几个抓捕工具软件进行实验操作)
例如:“Ethereal”软件、“Commview”软件、“Sniffer”软件等。
(可以用其他的软件)
简要分析:(用十六进制和十进制表示出来)
源MAC地址:
目的MAC地址:
源IP地址:
目的IP地址:
数据包其他信息。
3、改变自己的MAC地址,进行再次数据包抓捕,并进行帧格式分析。
例如:MAC地址改变为00-25-69-AB-21-34。
4、用无线上网方式(包括无线路由器WiFi方式或者3G方式),进行数据包抓捕,并分析数据帧格式。
5、看看能不能改变MAC地址,再次进行数据包抓捕,并进行帧格式分析。
6、可以试试对应不同的网络应用(文本文件、多媒体文件等),进行数据包抓捕,数据帧格式分析。
同学们做完实验测试之后,把做好的实验结果,发到邮箱:wlxyshiyan@。
邮件要求:
主题:学号,姓名,班级。
附件:包括使用的软件包和数据帧格式结果。
(附件为以学号,姓名,班级命名
的压缩文件)。
实验一以太网MAC数据帧的构成
实验三以太网MAC数据帧的构成【实验目的】1.掌握以太网的封装格式2.掌握MAC地址的作用3.掌握MAC广播地址的作用【实验学时】建议2学时【实验环境配置】采用网络结构一【实验原理】一、两种不同的MAC帧格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准,一种是DIX Ethernet V2标准;另一种是IEEE 的802.3标准。
目前MAC帧最常用的是以太网V2的格式。
下图画出了两种不同的MAC 帧格式。
二、MAC层的硬件地址1.在局域网中,硬件地址又称物理地址或MAC地址,它是数据帧在MAC层传输的一个非常重要的标识符。
2.网卡从网络上收到一个MAC 帧后,首先检查其MAC 地址,如果是发往本站的帧就收下;否则就将此帧丢弃。
这里“发往本站的帧”包括以下三种帧:●单播(unicast)帧(一对一),即一个站点发送给另一个站点的帧。
●广播(broadcast)帧(一对全体),即发送给所有站点的帧(全1地址)。
●多播(multicast)帧(一对多),即发送给一部分站点的帧。
【实验步骤】按照拓扑结构图连接网络,使用拓扑验证检查连接的正确性。
练习一:领略真实的MAC帧本练习将主机A和B作为一组,主机C和D作为一组,主机E和F作为一组。
现仅以主机A和B为例,说明实验步骤。
1.进入Packet Tracer仿真模式,设置事件过滤条件(提取ICMP协议)。
2.主机A ping主机B;在事件列表中查看捕获的数据包,分析MAC帧格式。
练习二:理解MAC地址的作用1.设置事件过滤条件(提取ICMP协议)。
2.主机A ping 主机C。
3.逐步观察数据包的传递过程,在捕获的数据中查看主机B、C、D、E、F是否收到源MAC地址为A的数据帧?如果收到分析该帧内容。
记录实验结果:练习三:理解MAC广播帧1.清除所有主机的MAC地址映射表(arp -d)。
2.设置事件过滤条件(提取ARP协议)。
3.主机A ping 主机C。
4.在捕获的数据中查看主机B、C、D、E、F是否收到源MAC地址为A的数据帧?如果收到分析该帧内容。
MAC帧格式
令牌环上传输的数据格式(帧)有两种:一种是令牌,另一种是常规帧。
令牌是占有发送权的标志,占有令牌的站才能发送。
常规帧用来发送数据或控制信息。
两种帧的格式如图5所示。
图5帧首定界符(SD )和帧尾定界符(ED )字段分别是一种专门标志帧首和帧尾的特殊字段,段1个字节。
为了使用户数据获得透明性,应采取某种机制,使信息字段不会出现与SD 或ED 相同的比特序列。
在令牌环网中所用的机制是除SD 和ED 字段外,其它所有信息比特都使用曼彻斯特编码,也就是说通过不同的编码方法来获得专门的标志。
从图5的字段描述可知,要作到这一点,J.K 符号必须与常规编码规则不同,即J 符号与其前面的符号具有相同的极性,K 符号与前面的符号具有相反的极性。
使用这种方式,接收机便可可靠地鉴别帧或令牌帧的开始和结束。
访问控制(AC)字段由优先权比特(P )、令牌(T )和监视(M?)比特以及保留比特(R)组成。
由该字段的名字可知,基功能是控制对环的访问。
在其出现在令牌帧时,P 比特表示令牌的优先权,因此指示工作站收到该令牌后便可发送那些帧。
T 比特用来区分令牌帧和常规。
M 比特由活动监视器用来防止帧绕环连续散发。
R 比特用来使工作站指示高优先权帧的请求,请求发出的下一个令牌具有请求的优先权。
SD=帧首定界符 I=信息字段AC=访问控制 FSC=帧检验序列FC=帧控制 ED=帧尾定界符DA=终点地址 FS=帧状态字段SA=源点地址帧控制(FC)字段定义帧的类型和控制功能如果帧类型(F)指示MAC帧,环上所有工作站都对其接收和解释,并根据需要对控制比特(Z)进行动作。
如果它是工帧,控制比特公由终点地址字段标识的工作站解释。
源点地址(SA)和终点地址(DA)字段可为16比特或48比特。
对于特定的令牌环网,应有一致的地址长度。
DA标识帧意图发往的工作站,可以是一个站或多个站。
源点地址(SA)字段表示发送该帧的站。
信息(I)字段用来载携用户数据或附加控制信息。
IEEE 802.11 MAC帧服务时延分析和在拥塞控制中的应用
fa e vc ea ( S r me s r ie d ly F D)o E 0 . M AC p o o o ,a d t e r lto e we n t ea e a eFS a d fI EE 8 2 1 1 r t c l n h ea in b t e h v r g D n
数 量 的增 加 急 剧 增 大 , 示 其 对 链 路 层 拥 塞 较 为 敏 感. 后 通 过 仿 真 验 证 了 F D 作 为 拥 塞 指 示 信 号 的 显 最 S
有效性 , 与用 平 均 队 长 指 示 网络 拥 塞 的 方 法 相 比 , S 更 能 有 效 的 指 示 网 络 拥 塞 , 与 T P协 议 配 合 FD 当 C 时 , 显著 改 善 T P连 接 的 吞 吐 量 , 低 丢 包 率 . 能 C 降 关键 词 :帧 服 务 时延 ; 塞 控 制 ; E 0 . 1 无 线 自组 织 网络 拥 I E821 ; E
t e a l n h f he r m e, t c lii n he av r ge e gt o t f a he o lso pr oba iiy, a t nu be o s t a e s a i ns bl t nd he m r f a ur t d t to . Ana y ialr s t how ha l tc e uls s t t FSD nc e s s s r y wih he i r a e n t a m ison pr a lt he i r a e ha pl t t nc e s i r ns s i ob biiy or t num be f s u a e t to ft r ns itng pr ba lt t to s l ge ha he c iia e, a d ro at r t d sa ins i he t a m ti o biiy ofs a ins i ar rt n t rtc lon n t tFS h s a h g e s tv t o t e lnk c nge to ha D a i h s n iiiy t h i o s i n. Fi ly, t e e f c i ne s o nal h fe tve s fFSD s t o a hec nge to sin sg li v lda e by i u a i . Com p r d i na s a i t d sm l ton a e wih he a r ge e t t ve a lngt o t que h f he ue, FSD c n ndia e a i c t ne w o k c ge to m or fe tv l . Toge h r w ih TCP , t e o t r on s in eefciey t e t he us f FSD s t o a he c nge to sg lc n s in ina a pr m i n l m pr e t hr ghpu o ne ty i ov he t ou tofTCP on c i nd d r a et e r to o c t l s c ne ton a ec e s h a i fpa ke os .
计算机网络实验报告讲解
实验一、以太网帧的构成(4学时)拓扑结构一实验目的1. 掌握以太网的报文格式2. 掌握MAC地址的作用3. 掌握MAC广播地址的作用4. 掌握LLC帧报文格式5. 掌握仿真编辑器和协议分析器的使用方法实验原理一、两种不同的MAC帧格式常用的以太网MAC帧格式有两种标准,一种是DIX Ethernet V2标准;另一种是IEEE的802.3标准。
目前MAC帧最常用的是以太网V2的格式。
下图画出了两种不同的MAC帧格式.二、MAC层的硬件地址在局域网中,硬件地址又称物理地址或MAC地址,它是数据帧在MAC层传输的一个非常重要的标识符。
网卡从网络上收到一个 MAC 帧后,首先检查其MAC 地址,如果是发往本站的帧就收下;否则就将此帧丢弃。
这里“发往本站的帧”包括以下三种帧:单播(unicast)帧(一对一),即一个站点发送给另一个站点的帧。
广播(broadcast)帧(一对全体),即发送给所有站点的帧(全1地址)。
多播(multicast)帧(一对多),即发送给一部分站点的帧。
实验步骤练习一:编辑并发送LLC帧本练习将主机A和B作为一组,主机C和D作为一组,主机E和F作为一组。
现仅以主机A和B为例,说明实验步骤。
主机A启动仿真编辑器,并编写一个LLC帧。
目的MAC地址:主机B的MAC地址。
源MAC地址:主机A的MAC地址。
协议类型和数据长度:可以填写001F。
类型和长度:可以填写001F。
控制字段:填写02。
用户定义数据/数据字段: AAAAAAABBBBBBBCCCCCCCDDDDDDD。
主机B重新开始捕获数据。
主机A发送编辑好的LLC帧。
主机B停止捕获数据,在捕获到的数据中查找主机A所发送的LLC帧,并分析该帧内容。
记录实验结果。
帧类型发送序号N(S)接受序号N(R)•记录实验结果。
•简述“类型和长度”字段的两种含义。
简述“类型和长度”字段的两种含义。
答:类型和长度”字段的两种含义:这一字段定义为长度或类型字段。
MAC数据帧
802.11 MAC层帧解析1.MAC帧格式对应的数据结构如下:1.typedef struct _rtw_ieee80211_hdr_qos {2.__le16 frame_ctl;3.__le16 duration_id;4.u8 addr1[ETH_ALEN];5.u8 addr2[ETH_ALEN];6.u8 addr3[ETH_ALEN];7.u16 seq_ctl;8.u8 addr4[ETH_ALEN];9.} rtw_ieee80211_hdr_qos,*prtw_ieee80211_hdr_qos;1.1 地址格式addr1:接收地址(所有包都包含它)addr2:传输地址(除ACK和CTS包外的其他包都包含它)addr3:只用于管理包和数据包。
addr4:无线分布系统模式下,FROM DS和TO DS都被置位时使用。
下图中,占两个字节的Frame control ,其To DS和From Ds决定了这四个地址的使用。
Frame control对应的地址如下:(Little ENDIAN)1.typedef struct _frame_contrl{2.unsigned char version:2;3.unsigned char type:2;//00 管理帧 01控制帧 10数据帧 11保留4.unsigned char subtype:4;//0000 0001 Association request/response; 0010 0011 reassociation request/response5.//0100 0101 probe requset/response; 0110-0111 reserved6.//1000 Beacon;1001 Announcement traffic indication message(ATIM)7.//1010 Disassociation 1011 Authentication8.//1100 Deauthentication 1101-1111 Reserved9.//unsigned char ToDS:1;10.u nsigned char FromDS:2;/* 来自DS*/11.u nsigned char MoreFrag:1;/*更多分段*/12.u nsigned char Retry:1;/*重传*/13.u nsigned char PwrMgt:1;/*电源管理*/14.u nsigned char MoreData:1;/*更多数据*/15.u nsigned char WEP:1;/*受保护帧*/16.u nsigned char Rsvd:1;/*顺序*/17.}frame_contrl,*pfram_contrl;地址对应表如下:DS是分布式系统的简称,我们用它以区分不同类型帧中关于地址的解析方式。
80211帧格式解析
802.11帧格式解析2012-02-13 0个评论收藏我要投稿1 MAC802.11数据帧格式首先要说明的是mac802.11的帧格式很特别,它与TCP/IP这一类协议不同,它的长度是可变的。
不同功能的数据帧长度会不一样。
这一特性说明mac802.11数据帧显得更加灵活,然而,也会更加复杂。
mac 802.11的数据帧长度不定主要是由于以下几点决定的1.1 mac地址数目不定,根据帧类型不同,mac 802.11的mac地址数会不一样。
比如说 ACK帧仅有一个mac地址,而数据帧有3个mac地址,在WDS模式(下面要提到)下,帧头竟然有4个mac地址。
1.2 802.11的管理帧所携带的信息长度不定,在管理帧中,不仅仅只有一些类似于mac地址,分片标志之类的这些信息,而且另外还会包括一些其它的信息,这些信息有关于安全设置的,有关于物理通信的,比如说我们的SSID名称就是通过管理帧获得的。
AP会根据不同的情况发送包含有不同信息的管理帧。
管理帧的细节问题我们会在后面的文章中讨论,这里暂时跳过。
1.3 加密(wep,wpa等)信息,QOS(quality of service)信息,若有加密的数据帧格式和没有加密的数据帧格式还不一样,加密数据帧格式还多了个加密头,用于解密用。
然则QOS也是同样道理。
竟然mac 802.11数据帧那么复杂,我们就先从通用的格式开始说吧帧控制(2 bytes):用于指示数据帧的类型,是否分片等等信息,说白了,这个字段就是记录了mac 802.11的属性。
*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,至于什么是WDS,可以参考下这里的介绍 #传送门*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,这里不予讨论生存周期/Associate ID (2 bytes):先前不是讲过虚拟载波监听的一个机制么,他的Network Allocation Vector (NAV)就存在这里,这里叫duration,即生存周期。
802.11 MAC 帧格式总结
一般802.11MAC帧帧格式如下图是一般802.11 MAC帧帧格式:2byte 2byte 6byte 6byte 6byte 2byte 6byte 0-2312byte 4byteFrame control Duration/IDAddress1 Address2 Address3Seq-ctlAddress4FramebodyFCS 一般802.11MAC帧Frame control 字段:所有帧的开头均是长度两个字节的帧控制位,如下图所示。
Frame Control 位包括以下次位:2 bit 2 bit 4 bit 1 1 1 1 1 1 1 1Protocol Type SubtypeTo DSFromDSMoreFragRetryPwrMgmtMoreDataProtectFrameOrder0 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Frame control 字段Protocol位协议版本位由两个bit构成,用以显示该帧所使用的MAC版本。
目前,802.11 MAC 只有一个版本;它的协议编号为0。
到目前为止,802.11 改版尚不需用到新的协议编号。
Type与Subtype位类型与次类型位用来指定所使用的帧类型。
有三类帧类型,控制帧、数据帧和管理帧。
数据帧负责在工作站之间传输数据;控制帧负责区域的清空、信道的获取以及载波监听的维护,并于收到数据时予以肯定确认,借此提高工作站之间数据传送的可靠性;管理帧负责监督,主要用来加入或退出无线网络以及处理接入点之间关联。
各类帧类型又含有不同种类的子帧类型。
下表显示了type 与subtype位跟帧类型的对应关系。
To DS 与From DS 这两位的含义如下表: To DS=0 To DS=1From DS=0 所有管理帧、控制帧基础网络中无线工作站所发送的数据帧From DS=1基础网络中无线工作站所收到的数据帧无线桥接器上的数据帧More fragments 位如果上层的封包经过 MAC 分段处理,最后一个片段除外,其他片段均会将此 bit 设定为 1 。
网络协议实验报告讲解
实验一以太网链路层帧格式分析一.实验目的分析MAC层帧结构二.实验内容及步骤步骤一:运行ipconfig命令在Windows的命令提示符界面中输入命令:ipconfig /all,会显示本机的网络信息:步骤二:编辑LLC信息帧并发送1、打开协议数据发生器,在工具栏选择“添加”,会弹出“网络包模版”的对话框,在“选择生成的网络包”下拉列表中选择“LLC协议模版”,建立一个LLC帧。
2、在“网络包模版”对话框中点击“确定”按钮后,会出现新建立的数据帧,此时在协议数据发生器的各部分会显示出该帧的信息。
3、编辑LLC帧。
4、点击工具栏或菜单栏中的“发送”,在弹出的“发送数据包”对话框上选中“循环发送”,填入发送次数,选择“开始”按钮,即可按照预定的数目发送该帧。
在本例中,选择发送10次。
5、在主机B的网络协议分析仪一端,点击工具栏内的“开始”按钮,对数据帧进行捕获,按“结束”按钮停止捕获。
捕获到的数据帧会显示在页面中,可以选择两种视图对捕获到的数据帧进行分析,会话视图和协议视图,可以清楚的看到捕获数据包的分类统计结果。
步骤三:编辑LLC监控帧和无编号帧,并发送和捕获步骤四:保存捕获的数据帧步骤五:捕获数据帧并分析1、启动网络协议分析仪在网络内进行捕获,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。
捕获到的数据报报文如下:对所抓的数据帧进行分析:①MAC header:目的物理地址:00:D0:F8:BC:E7:08源物理地址:00:13:D3:51:44:DD类型:0800表示IP协议②IP header:IP协议报文格式如下:版本:4表示IPv4首部长度:5表示5×4=20个字节。
服务类型:00表示正常处理该数据报。
总长度:0028表示此数据报的总长度为40字节。
标识:6033表示该数据报中标识为24627。
标志:40表示该报文标志为010,即不分片。
802.11 MAC 帧格式总结
一般802.11MAC帧帧格式如下图是一般802.11 MAC帧帧格式:2byte 2byte 6byte 6byte 6byte 2byte 6byte 0-2312byte 4byteFrame control Duration/IDAddress1 Address2 Address3Seq-ctlAddress4FramebodyFCS 一般802.11MAC帧Frame control 字段:所有帧的开头均是长度两个字节的帧控制位,如下图所示。
Frame Control 位包括以下次位:2 bit 2 bit 4 bit 1 1 1 1 1 1 1 1Protocol Type SubtypeTo DSFromDSMoreFragRetryPwrMgmtMoreDataProtectFrameOrder0 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Frame control 字段Protocol位协议版本位由两个bit构成,用以显示该帧所使用的MAC版本。
目前,802.11 MAC 只有一个版本;它的协议编号为0。
到目前为止,802.11 改版尚不需用到新的协议编号。
Type与Subtype位类型与次类型位用来指定所使用的帧类型。
有三类帧类型,控制帧、数据帧和管理帧。
数据帧负责在工作站之间传输数据;控制帧负责区域的清空、信道的获取以及载波监听的维护,并于收到数据时予以肯定确认,借此提高工作站之间数据传送的可靠性;管理帧负责监督,主要用来加入或退出无线网络以及处理接入点之间关联。
各类帧类型又含有不同种类的子帧类型。
下表显示了type 与subtype位跟帧类型的对应关系。
To DS 与From DS 这两位的含义如下表: To DS=0 To DS=1From DS=0 所有管理帧、控制帧基础网络中无线工作站所发送的数据帧From DS=1基础网络中无线工作站所收到的数据帧无线桥接器上的数据帧More fragments 位如果上层的封包经过 MAC 分段处理,最后一个片段除外,其他片段均会将此 bit 设定为 1 。
MAC帧的格式wireshark分析MAC帧
MAC帧的格式wireshark分析MAC帧MAC帧的格式
MAC帧较为简单,由五个字段组成
1. ⽬的地址:6字节
2. 源地址:6字节
3. 类型字段:2字节,⽤来标志上⼀层使⽤的是什么协议,以便把收到的MAC地址帧的数据交给上⼀层的这个协议。
4. 数据字段:其长度在46到1500字节之间(46字节是因为最⼩长度64-18=46,即减去⾸部和尾部得出的数据字段的最⼩长度)
5. 帧检验序列FCS:4字节
双击以太⽹
快捷键window+r打开⿊框框
获取百度的ip地址
利⽤wireshark分析MAC帧
补充知识:
每⼀个包都是通过数据链路层DLC协议,IP协议和ICMP协议共三层协议的封装。
DLC协议的⽬的和源地址是MAC地址,IP协议的⽬的和源地址是IP地址,这层主要负责将上层收到的信息发送出去,⽽ICMP协议主要是Type和Code来识别。
说明:
本⼈是⼩⽩,有误的地⽅欢迎指出。
MAC帧格式分析与应用
IEEE 802.3 MAC帧格式的分析与应用摘要本文介绍了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 Frame1.前言IEEE 802.3又叫做具有CSMA~CD(载波监听多路访问/冲突检测)的网络。
Mac帧、IP包格式分析试验
Mac幀、IP包格式分析试验
实验目的:掌握基本的网络协议分析方法,通过抓包工具,观察Mac幀、IP包格式。
实验要求:完成ping命令,ipconfig命令,Tracert命令并截图;通过Sniffer抓包工具,完成抓包并截图。
实验环境:四教实验室,安装Windows2000/XP操作系统的PC机,安装Sniffer 的计算机。
相关理论:Sniffer:中文可以翻译为嗅探器,是一种基于被动侦听原理的网络分析方式。
使用这种技术方式,可以监视网络的状态、数据流动情况以及网络上传输的信息。
当信息以明文的形式在网络上传输时,便可以使用网络监听的方式来进行攻击。
将网络接口设置在监听模式,便可以将网上传输的源源不断的信息截获。
Sniffer技术被广泛地应用于网络故障诊断、协议分析、应用性能分析和网络安全保障等各个领域。
MAC帧:是数据帧的一种。
而所谓数据帧,就是数据链路层的协议数据单元,它包括三部分:帧头,数据部分,帧尾。
其中,帧头和帧尾包含一些必要的控制信息,比如同步信息、地址信息、差错控制信息等;数据部分则包含网络层传下来的数据,比如ip数据包。
实验结果:如下面几幅图片所示
ping命令
ipconfig命令:获取本机的I p地址
Tracert命令
抓包结果
实验总结:通过这次实验对Sniffer有了初步了解,并通过使用Sniffer抓包工具,我知道了抓包过程,知道抓包可以用于网络问题检测分析,网络监听等。
在做实验的过程中,也锻炼了自己的动手能力,受益匪浅。
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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 Frame1.前言IEEE 802.3又叫做具有CSMA~CD(载波监听多路访问/冲突检测)的网络。
CSMA/CD是IEEE802.3采用的媒体接入控制技术,或称为介质访问控制技术。
因此,IEEE 802.3是以“以太网”为技术原型,本质特点是采用CSMA/CD的介质访问控制技术。
IEEE 802.3协议标准系列中,数据链路层包括逻辑链路控制(LLC)子层和媒体访问控制(MAC)子层。
其中MAC位于LLC和物理层之间,它使LLC适应于不同的媒体访问技术和物理媒体。
MAC单独作为一个子层,就不会因为媒体访问方法改变而影响较高层次的协议。
MAC由数据拆装和媒体访问管理两个模块组成,完成数据帧的封装、解封、发送和接收功能。
下图描述的就是千兆以太网的实际模型。
图1 千兆以太网的实际模型Ethernet上发送的的数据是按一定格式进行的,并将此数据格式称为帧。
帧是一系列标准化的数据位,是以太网系统的核心部件,以太网站点采用发送信息帧的方式进行通信,帧是网络通信的基本单元,节点间发送任何信息,都要将内容放在帧的有效部分当中,通过一个或多个帧进行传送。
节点之间可靠的帧传输不仅是相互通信的保障,通过帧的传输还可以实现对网络的控制等各种功能。
帧结构的目的是提供一种封装来承载数据。
帧的基本结构是由原始的DEC.Intel.Xerox(DIX)以太网标准定义的,最后由IEEE 802.3X提出官方标准。
下面将对两种MAC帧,包括基本帧结构和扩展帧结构及应用进行具体的分析。
2. 基本帧结构从1998编辑版开始,802.3标准对MAC帧的结构作了重大的变化,增添了扩展帧,基本的帧格式也有了意义重大的变化。
如图2是802.3-2005中基本帧格式。
图2 802.3-2005基本帧格式2.1前导码处于mac帧开始处的字段为前导码字段,由7个字节组成。
其功能是使接收器建立比特同步。
编码形式为多个“1”或“0”交替构成的二进制序列,最后一比特为“0”。
在这种编码形式下,经过曼彻斯特编码后为一周期性方波。
图3 前导码2.2 帧首定界符(sfd)帧首定界符(sfd)是mac帧的第2个字段,其编码形式为“10101011”序列,长度刚好为一个字节。
该字段的功能是指示一帧的开始。
2.3 目的地址字段(da)和源点地址(sa)目的地址字段(da)为第3个字段,长度为6个字节。
该字段用来指出帧要发住的工作站。
源点地址(sa)处于终点地址字段之后,其长度也为6个字节。
该字段功能是指示发送该帧的工作站地址。
每个地址字段如图4所示。
图4 地址格式a)每个地址字段都是48比特长度。
尽管IEEE802指定可用16位或者48位比特地址,但IEEE802.3的实现没有使用16位比特地址。
因此16位比特地址特别地被这个标准排除了。
b)第一位(LSB)将用于目的地址字段作为地址类型标志位用于识别目的地址是单地址还是组地址。
如果这位是0,标识单地址;如果是1,标识组地址,组地址则可以是0个,1个,多个或者全部连接在LAN上的网络站。
源地址字段中第一位保留或设置为0。
c)第二位将用于区别局部或全局可管理地址。
对全局可管理(U)地址,这一位设为0。
如果一个地址是局部可管理的,这一位设为1。
注意的是,对广播地址而言,这一位仍然是l 。
d)地址中字节位序。
以太网同大多数数据通信系统一样,传输一个字节的顺序是从最低有效位到最高有效。
一般二进制数字最低位写在最左边,而最高位写在最右边,这被称为小端形式或正规形式。
一个字节可以写成两个十六进制数字,第一个数字(最左边)是最高位数字,第二个(最右边)是最低位数字。
例如,6字节域:08.OO.60.01.ZC.4A 将按以下顺序从左向右串行发送:00010000—00000000—00000110一10000000—00110100—010100102.4 长度/类型字段长度/类型字段为第5个字段,其长度为2个字节,长度/类型字段具有两种意义中 的一种。
如果这个字段的值小于1518,那么这个字段就是长度字段,并定义后面的数据字段的长度。
但是如果这个字段的值大于1518,它就定义使用因特网服务的上层协议。
2.5 MAC 客户数据字段MAC 客户数据字段是帧要载携的用户数据,该数据有46-1500字节长,由llc 子层提供或接收。
如下图5如示。
图5 MAC 客户数据格式其中,DSAP(1字节)表示目的服务访问点,指出MAC 帧的数据应上交给哪一个协议,SSAP(1字节)表示源服务访问点,指出该MAC 帧是从哪一个协议发送过来的,另外还有1或2字节的控制字段。
此三部分构成LLC 帧的首部三个字段。
2.6 填充(pad)字段填充(pad)字段紧接的MAC 客户数据字段之后,包含一个n 字节序列,它们可以是任意值,允许所有数据对传输的帧是透明的。
当MAC 客户数据字段的长度小于46字节时,则应加以填充(内容不限),这样,整个MAC 帧(包含14字节首都和四字节尾部)的最小长度是64字节或512bit 。
数据字段的长度不能超过标准指定的最大值1500字节。
2.7 帧检验序列(fcs)帧检验序列(fcs)处于帧的最后,其长度为32比特,用于检验帧在传输过程中有无差错。
FCS 是在传输之前,在DA 、SA 、长度/类型和数据+填充字段上生成的。
将传输的FCS 值与新的FCS 值比较,而新值是在接收该帧时计算得到的。
这提供对DA 、SA 、长度/类型、数据+填充及帧校验序列(FCS)字段的差错检测。
目前,采用使用CRC-32计算产生。
生成多项式: 3226232216121187542()1G x x x x x x x x x x x x x x =+++++++++++++2.8 无效的MAC帧格式802.3标准规定凡出现下列情况之—的即为无效的MAC帧:(1)MAC客户数据字段的长度与长度字段的值不—致;(2)帧的长度不是整数个字节;(3)当收到的帧检验序列FCS查出有差错。
(4)收到的帧的MAC客户数据字段的长度不在46~1500字节之间。
对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃,以太网不负责重传丢失的帧。
为什么长度不够的帧就是无效帧呢?这是因为,CSMA/CD协议的一个要点就是当发送站正在发送时,若检测到碰撞则立即中止发送,然后推后一段时间后再发送。
如果所发送的帧太短,还没有来得及检测到碰撞就已经发送完了.那么就无法进行碰撞检测.因而就会使CSMA/CD协议变得没有意义。
因此,所发送的帧的最短长度应当要保证在发送完毕之前,必须能够检测到可能最晚来到的碰撞信号。
这段时间就是以太网的两倍端到端往返时延。
在802.3标准中,这段时间取为51.2us,对于10M Bit/s速率的以太网,这段时间可以发送512bit。
这样就得出了MAC帧的最短长度为512bit,或64字节。
在接收端,凡长度不够64字节的帧就都认为是应当弃的无效帧。
MAC子层的标准还规定了帧间最小间隙为9.6us,相当于96bit的发送时间。
这就是说,一个站在检没到总线开始空闲后,还要等待9.6us才能发送数据,这样做是为了使刚刚收到数据帧的站接收缓存来路及清理做好接收下一帧的准备3.扩展帧结构802.3中的扩展帧最早出现在IEEE 802.3ac-1998(VLAN的加标的帧扩展)中。
802.3ac 根据8021.1Q-1998标准中关于VLAN加标帧的扩展对以太帧作了相应的扩展。
图6是802.3-2005版中的扩展帧格式图6 IEEE802.3-2005扩展帧格式扩展帧最为重要的更动是在以太类型字段中新增加了一种“820.1Q TAG”类型,并可以引伸出作用层次性的构造方法继续扩展MAC帧的概念。
TCI字段包含3 个子字段:1)用户优先级:长度为3 位,可以表示8个优先级,瓢帧中封装的MAC客户数据的优先级。
优先级“000”最低,“111”最高。
2)CFI“规范格式指示器,长度为1位,指示MAC地址信息是否是“规范格式”。
3)VID:VLAN标识(VLAN Identifier),长度为12位,取值为0~4095,通常称为“VLAN号”,是VLAN的基本标识符。
其余各部分的结构与功能都和基本帧结构相同,不再赘述。
4.结论以太网的帧的演进最主要的两个变化是:一是重用了以太类型字段,允许在帧中封闭各种类型的高层数据,为802.3的MAC子层增加了多重服务访问点,使多种高层可以直接访问MAC 子层与层次性的帧格式扩展类型,最重要的是使得IP协议可以很方便地直接访问802.3规范的MAC层。
二是使用MAC帧层次性扩展技术,其意义在于,除了可以用于VLAN之外,还可以使用相同的方法按照层次性的观念将MAC帧逐次扩展,从而可以构造出一系列各种等级的帧扩展。