分析数据链路层帧结构
数据链路层---------报文结构（帧）
数据链路层---------报⽂结构（帧）1. Ethernet帧（除去上层负载后长度为18字节）以太帧有好多种，我们最常⽤到的是Ethernet IIEthernet II即DIX 2.0：Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太⽹标准帧格式。
Cisco名称为：ARPAEthernet 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）。
其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的⽬标节点MAC地址。
（注：ISL封装后可达1548字节，802.1Q封装后可达1522字节）接下来的2个字节标识出以太⽹帧所携带的上层数据类型，如下：IPv4: 0x0800ARP:0x0806PPPoE:0x8864802.1Q tag: 0x8100IPV6: 0x86DDMPLS Label:0x8847在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame. Check Sequence，FCS）2. ARP （ARP Header长度:8字节）硬件类型：1 表⽰以太⽹协议类型：和Ethernet数据帧中类型字段相同OP操作字段：1 表⽰ARP请求2 表⽰ARP应答3 表⽰RARP请求4 表⽰RARP应答3. 802.1q VLAN数据帧(4字节）基于802.1Q的VLAN帧格式Type：长度为2字节，取值为0x8100，表⽰此帧的类型为802.1Q Tag帧。
PRI：长度为3⽐特，可取0～7之间的值，表⽰帧的优先级，值越⼤优先级越⾼。
该优先级主要为QoS差分服务提供参考依据（COS）。
VLAN Identifier (VID) : 长度12bits，可配置的VLAN ID取值范围为1～4094。
通常vlan 0和vlan 4095预留，vlan1为缺省vlan，⼀般⽤于⽹管。
QinQ帧格式4. PPP帧（除去信息字段后长度为：8字节）PPP报⽂格式PPP报⽂的内容是指Address、Control、Protocol和Information四个域的内容。
数据链路层的帧结构
数据链路层的帧结构数据链路层在物理层的上⾯⼀层，它主要分两种信道点对点信道和⼴播信道。
区分他们就看是⼀对⼀的点对点的通信⽅式，还是⼀对多的⼴播模式。
点对点的主要协议为PPP，以前还有⼀种可靠传输的协议HDLC，现在⽤的已经⽐较少了。
PPP的主要作⽤是⽤户PC连接到ISP的协议，然后再通过通过ISP连接到Internet。
当⽤户拨号接⼊ISP后，就建⽴了⼀条从⽤户PC机到ISP的物理连接。
这时，⽤户PC机向ISP发送⼀系列的LCP（链路层控制协议）分组（封装成多个PPP帧），以便建⽴LCP连接。
这些分组及其响应选择了将要使⽤的⼀些PPP参数。
接着还要进⾏⽹络层配置，NCP给新接⼊⽤户PC机分配⼀个临时的IP地址。
这样，⽤户PC机就成为因特⽹上的⼀个有I地址的主机了。
当⽤户通信完毕，NCP（⽹络控制协议）释放⽹络层连接，回收分配出去的IP地址。
接着，LCP释放数据链路层连接。
最后释放的是物理层的连接。
当⽹络层配置完毕后，链路就进⼊可进⾏数据通信的“链路打开”状态。
链路的两个PPP端点可以彼此向对⽅发送分组。
两个PPP端点还可发送回送请求LCP分组和回答LCP分组，以检测链路的状态。
数据传输结束后，可以由链路的⼀端发出终⽌请求LCP分组，请求终⽌链路连接，在收到对⽅发来的终⽌确认LCP分组后，转到链路终⽌状态。
如果链路出现故障，也会从链路打开状态转到链路终⽌状态。
当天之解调器的载波停⽌后，则回到链路静⽌状态。
从设备之间⽆链路开始，到建⽴物理链路，再建⽴LCP链路。
经过鉴别后再建⽴NCP链路，然后才能交换数据。
由此可见，PPP协议已不是纯粹的数据链路层的协议，它还包含了物理层和⽹络层的内容。
有关于点对点信道的东西就介绍这么多，⽬前主要介绍⼴播信道。
关于拓扑分类的东西⼤家很好理解。
在这⾥也就不多做介绍了。
直接介绍以太⽹的两个标准常⽤的以太⽹MAC帧有两种标准，⼀种是DIX ethernet V2标准另⼀种是IEEE的802.3标准以太⽹V2的MAC帧⽐较简单，由五个字段组成。
网络通信的数据包(帧)的结构及原理
网络通信的数据包(帧)的结构及原理
在网络通信中,”包”(Packet)和”帧”(Frame)的概念相同,均指通信中的一个数据块.对于具体某种通信网络,一般使用术语”帧”.一种网络的帧格式可能与另一种网络不同,通常使用术语”包”来指一般意义的帧.串行通信的数据格式有面向字符型的数据格式,如单同步、双同步、外同步；也有面向比特型的数据格式,这以帧为单位传输,每帧由六个部分组成,分别是标志区、地址区、控制区、信息区、帧校验区和标志区.
串行通信协议属于ISO国际参考标准的第三层,数据链路层.数据链路层必须使用物理层提供给它的服务.物理层所做的工作是接收个一个原始的比特流,并准备把它交给目的地.不能保证这个比特流无差错.所接收的比特的数量也许少于,也许等于或多于所传递的比特的数量,它们具有不同的值.一直要上到数据链路层才能进行检测,如果需要的话,纠正错误.对于数据层,通常的方法是把比特流分成离散的帧,并对每一帧计算出校验和…….当一帧到达目的地后重新计算校验和时,如果新算出的校验和不同于帧中所包括的值,数据链路层就知道出现差错了,从而会采取措施处理差错(即,丢弃坏帧,并发回一个差错报告).
数据链路层的任务是在两个相邻接点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据.每一帧包括数据和必要的控制信息.人们发现,对于经常产生误码的实际链路,只要加上合适的控制规程,就可以使通信变为比较可靠的.如IBM公司推出了着名的体系结构SNA,在SNA的数据链路规程采用了面向比特的规程SDLC,后来ISO把它修改后称为HDLC,译为高级数据链路控制.在INTERNET 中,用户与ISP(INTERNET服务提供者)之间的链路上使用得最多的协议就是SLIP和PPP.。
计算机网络实验报告3以太网链路层帧格式分析
南昌航空大学实验报告2019年 5月 2日课程名称：计算机网络与通信实验名称：以太网链路层帧格式分析班级：学生姓名：学号：指导教师评定：签名：一．实验目的分析Ethernet V2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。
二．实验内容1.在PC机上运行WireShark截获报文，在显示过滤器中输入ip.addr==(本机IP地址)。
2.使用cmd打开命令窗口，执行“ping 旁边机器的IP地址”。
3.对截获的报文进行分析：（1）列出截获报文的协议种类，各属于哪种网络？（2）找到发送消息的报文并进行分析，研究主窗口中的数据报文列表窗口和协议树窗口信息。
三．实验过程局域网按照网络拓扑结构可以分为星形网、环形网、总线网和树形网，相应代表性的网络主要有以太网、令牌环形网、令牌总线网等。
局域网经过近三十年的发展，尤其是近些年来快速以太网（100Mb/s）、吉比特以太网（1Gb/s）和10吉比特以太网（10Gb/s）的飞速发展，采用CSMA/CD（carrier sense，multiple access with collision detection）接入方法的以太网已经在局域网市场中占有绝对的优势，以太网几乎成为局域网的同义词。
因此，本章的局域网实验以以太网为主。
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IEEE802.3标准。
1. Ethernet V2标准的MAC帧格式DIX Ethernet V2标准是指数字设备公司（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。
它是目前最常用的MAC帧格式，它比较简单，由5个字段组成。
第一、二字段分别是目的地址和源地址字段，长度都是6字节；第三字段是类型字段，长度是2字节，标志上一层使用的协议类型；第四字段是数据字段，长度在46~1500字节之间；第五字段是帧检验序列FCS，长度是4字节。
数据链路层帧结构解析（精品）
对模拟帧结构的解析一、编制程序的目的目的是应用数据链路层与介质访问控制子层的知识，根据数据链路层的基本原理，通过解析已封装好的Ethernet 帧，了解Ethernet 帧结构的各个字段的含义，从而深入理解Internet 协议族中的最底层协议——数据链路层协议。
也为后续的实验积累编程经验。
1.1前期准备：1.1.1 CRC-8按字节查表检验算法将字节序列按字节可写成：∑=ni i B D 082，按照CRC 原理，对D 左移8位，然后用生成多项式G 除，G 是16位的。
∑=n i GB GD i 0822288 （1），令GR n GB n n Q +=82，代入（1）式得∑--+++=-2082)1(8228222)(288188n i GB n GB GR n n G D i n n Q （2），令GR GR GR nL nH n +=8228，其中，nH R ，nL R 分别是n R 的高8位，低8位，代入（2）式，得：∑--++++=-208)1(8228222)(28188n i GB n GB R GR nn GD in nH nL Q （3）此时，可令GR n GB R GR n n nH nL Q 1818122--+=+-+ （4）则（3）式为：∑----+++=-208)2(82)1(81822222818n i GB n GR n n n n G D in Q Q （5）类推，将得到：GR n n n n nn G D Q Q Q Q 080)2(82)1(8182 (222)+++++=---- （6）由（6）式知，即第n-1字节的CRC 余码 = 第n 字节CRC 余码低8位 + 第n 字节CRC 余码高8位与第n-1字节和的CRC 余码。
这个结论正是参考文献3告诉我们的方法推出的结论。
二、程序说明 2.1 思路结合给定的模拟帧结构定义相应得数据结构（帧类），并定义一个帧装载类。
数据链路层技术中的数据帧结构解析(三)
数据链路层技术中的数据帧结构解析数据链路层是计算机网络体系结构的一个重要层次，负责将网络层传来的数据包分割成帧，并在物理层上进行传输。
数据帧是数据链路层的基本传输单位，是一种结构化的数据格式。
本文将深入探讨数据链路层技术中的数据帧结构解析。
1. 数据帧概述数据帧是数据链路层中的基本单位，主要包括帧首部、帧信息字段和帧尾部。
帧首部和帧尾部分别用于标识一个数据帧的开始和结束。
帧信息字段是数据帧中实际承载的数据。
数据帧的结构化形式使得数据链路层能够在传输过程中实现可靠性、流量控制和错误检测等功能。
2. 帧首部帧首部是数据帧的开头部分，通常由几个字段组成。
其中最重要的字段是目的地址和源地址字段，它们用于标识帧的接收方和发送方。
目的地址字段指明了接收方设备的地址，而源地址字段则表示发送方设备的地址。
这些地址可以是物理地址（MAC地址）或逻辑地址（IP地址）。
除了地址字段，帧首部还可能包含其他控制信息字段，例如帧类型字段、数据帧长度字段等。
帧类型字段指示了数据帧所承载的数据类型，如IP数据包、ARP请求等。
数据帧长度字段则记录了整个数据帧的长度，以便接收方设备能够正确解析数据帧。
3. 帧信息字段帧信息字段是数据帧中实际承载的数据部分。
它的内容可以是上层协议传输的数据，也可以是控制信息。
帧信息字段的长度是可变的，取决于上层协议传输的数据量。
帧信息字段通常包括数据部分和校验和字段。
数据部分是上层协议传输的原始数据，例如HTTP请求、电子邮件内容等。
校验和字段用于检测数据帧在传输过程中是否发生了错误，以保证数据的完整性。
通常，发送方设备会在帧信息字段上进行校验和计算，并将结果存储在校验和字段中。
接收方设备在接收到数据帧后会重新计算校验和，并与接收到的校验和字段进行比较，以确定数据是否发生了错误。
4. 帧尾部帧尾部是数据帧的结束部分，通常由一个或多个字段组成。
其中最重要的字段是帧校验和字段。
帧校验和字段用于检测整个数据帧在传输过程中是否发生了错误，并对接收到的数据帧进行纠错。
数据链路层技术中的数据帧结构解析
数据链路层技术中的数据帧结构解析1. 前导码（Preamble）：前导码是一个连续的非固定模式的位序列，用于同步发送和接收设备的时钟。
它的作用是在传输数据之前进行同步，并告知接收设备数据的开始。
2. 帧开始标志（Start of Frame Delimiter，SFD）：帧开始标志是一个特定的位序列，用于指示数据帧的开始。
它的作用是在前导码结束后确定帧的边界。
3. 目的地址（Destination Address）：目的地址字段指定数据帧的接收方的物理地址。
通常是一个MAC（Media Access Control）地址。
4. 源地址（Source Address）：源地址字段指定数据帧的发送方的物理地址。
也是一个MAC地址。
5. 长度/类型（Length/Type）：长度字段或类型字段用于表示整个数据帧的长度（如果使用长度字段）或数据帧的类型（如果使用类型字段）。
6. 数据（Data）：数据字段包含网络层传输的数据。
具体的数据大小由长度字段或数据帧的最大长度决定。
7. 帧检验序列（Frame Check Sequence，FCS）：帧检验序列用于检测数据帧在传输过程中是否出现了错误。
常见的FCS计算方法是通过CRC （循环冗余校验）算法生成一个固定长度的校验值，接收设备根据这个校验值来判断数据帧是否正常。
8. 帧结束标志（End of Frame Delimiter，EFD）：帧结束标志是一个特定的位序列，用于指示数据帧的结束。
它的作用是在帧数据结束后确定帧的边界。
以上就是数据链路层技术中数据帧结构的各个字段。
值得注意的是，不同的数据链路层协议（例如以太网、Wi-Fi等）可能会略有不同的数据帧结构，但是这些字段的基本概念和作用是相通的。
数据帧结构的设计旨在提供稳定、可靠的数据传输，并保证数据的完整性和准确性。
数据链路层技术中的数据帧结构解析(一)
数据链路层技术是计算机网络中非常重要的一部分，它负责将网络层传递下来的数据进行分割、装配和管理。
在数据链路层中，数据帧结构起着关键的作用，它定义了数据在传输过程中的格式和顺序，以确保数据的可靠传输。
本文将对数据链路层技术中的数据帧结构进行解析。
一、数据链路层概述数据链路层是OSI模型中的第二层，位于物理层之上，负责将数据链路层报文段进行分组，从而构成数据链路层帧。
数据链路层的主要任务包括帧的协议划分、帧的传送、传输过程中的错误处理等。
二、数据链路层帧结构数据链路层帧是数据链路层传输的基本单位，它包含了数据和控制信息。
一个完整的数据链路层帧通常包括帧起始标志、目的节点地址、源节点地址、长度字段、数据字段、帧校验序列等部分。
1. 帧起始标志帧起始标志用于标识一个帧的开始，通常采用特定的模式进行标识，如0x7E。
帧起始标志的引入可以帮助接收节点正确地辨别帧的开始和结束。
2. 目的节点地址和源节点地址目的节点地址和源节点地址分别用于标识数据帧的接收方和发送方。
目的节点地址一般是一个唯一的标识符，可以是硬件地址或逻辑地址，它告诉网络接口卡将帧发送到哪个位置。
3. 长度字段长度字段指示了数据字段中数据的长度，以便接收方能够正确接收数据。
长度字段的长度可以根据具体的通信协议而定，通常是一个固定的字节数。
4. 数据字段数据帧中的数据字段存储了传输的实际数据。
数据长度可以根据通信需求进行调整，最大长度受到物理层和数据链路层的限制。
5. 帧校验序列帧校验序列用于检测数据帧在传输过程中的错误，并对数据进行纠正或丢弃。
常用的帧校验方法包括循环冗余校验（CRC）、奇偶校验等。
三、数据帧的传输过程在数据链路层中，数据帧经历了发送端到接收端的传输过程，主要包括帧封装、传输、帧解析等步骤。
1. 帧封装在发送端，数据链路层将数据进行分段，并添加控制信息，形成帧结构。
首先，添加帧起始标志，使接收端能够正确识别帧的开始。
然后，添加目的节点地址和源节点地址，以指示数据帧的接收和发送方。
实验03-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
学号
专业软件工程
班级
日期 2019年4月11日
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。
（可选）
4. 掌握帧结构中每一字段的值和它的含义。
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。
（可选）
四、实验环境
1.操作系统：Win10
2.网络平台：以太网
3.IP地址：IPv4：172.27.100.212
五、操作方法与实验步骤
1.抓包
2.选定某行帧进行分析
六、实验数据记录和结果分析
1.Ethernet帧结构
1)MAC 帧
由上图可知：
1)目的MAC地址：3c:95:09:19:2a:c6
2)源MAC地址：c8:8d:83:a7:ad:5f
3)以太网类型：0x0800，表示上层使用的是IP数据报2.IP数据报
版本首部长度服务类型总长度
七、实验体会、质疑和建议
通过实验，我对wireshark分析捕获的踪迹文件的基本技能有了基本了解，理解了以太网以及IEE 802.11帧的结构，Ethernet V2标准规定的MAC层报文结构进行了分析，了解TCP/IP的主要协议和协议的层次结构，对以后的学习有
很大帮助。
数据链路层技术中的数据帧结构解析
在计算机网络中，数据链路层是实现可靠数据传输的关键层级之一。
数据链路层技术是确保数据在物理链路上正确传输的重要手段。
而数据帧作为数据链路层的基本传输单位，其结构的解析对于理解数据链路层技术至关重要。
数据帧是在数据链路层进行数据传输时的封装单位。
它是由首部（Header）、数据（Data）和尾部（Trailer）组成的。
首部包含了控制信息，用于识别帧的起始和结束，以及用于进行差错检测和纠正的冗余校验码等。
数据部分则是实际要传输的信息。
尾部通常包含差错检测的校验和。
在数据帧结构中，首部起着关键的作用。
首部中的控制信息包括目的地址、源地址、帧类型等，用于确保数据被正确地发送和接收。
目的地址指示接收方的身份，源地址指示发送方的身份。
帧类型则指示数据链路层中的协议类型，例如以太网、令牌环等。
另一个重要的内容是差错检测和纠正机制。
差错检测是为了保证数据传输的可靠性，而差错纠正则是在检测到错误时进行纠正，以确保传输的完整性。
差错检测常用的方法有循环冗余校验（CRC），而差错纠正则是利用校验位进行纠正。
这些机制的引入使得数据链路层的传输更加可靠。
数据帧中的尾部通常包含了校验和，用于差错检测。
校验和是通过对数据帧中的每个位进行求和得到的。
发送方在发送数据帧时，会将校验和附加在尾部。
接收方在接收到数据帧后，会再次计算校验和，与接收到的校验和进行比较。
如果两者相等，则说明数据帧的传输没有发生错误。
如果不相等，则说明数据帧中存在错误，需要进行差错纠正。
此外，数据帧结构的解析还涉及到帧的起始和结束标记。
在以太网中，数据帧的起始标记是帧前导码，由连续的10个0构成。
结束标记是帧尾定界符，由连续的11个1构成。
起始和结束标记的引入是为了帧同步，保证接收方能够准确地识别帧的开始和结束位置。
总结起来，数据链路层技术中的数据帧结构是确保数据可靠传输的重要手段。
数据帧由首部、数据和尾部组成，首部包含了控制信息，用于识别帧的起始和结束，以及进行差错检测和纠正。
数据帧的结构特点
数据帧的结构特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数据帧是计算机通信中数据传输的基本单位，它具有一定的结构特点。
数据帧的结构包含了多个部分，每个部分有着特定的功能，整体组成了一个完整的数据传输单元。
在数据帧中，有头部、载荷和尾部三个主要部分。
数据帧的头部部分包含了一些必要的控制信息，用来标识数据帧的起始和结束，以及其他重要的控制参数。
头部通常包括了同步字段、目的地址、源地址、长度字段等内容。
同步字段用来同步发送和接收方的时钟信号，保证数据传输的正确性；目的地址和源地址用来标识数据传输的目的地和源端，确保数据发送到正确的目的地；长度字段用来描述数据帧中载荷的长度，帮助接收方正确地解析数据。
数据帧的载荷部分是数据帧中最重要的部分，它包含了实际要传输的数据内容。
数据帧的载荷部分可以是文本、图像、音频等任意形式的数据，根据具体的应用需求来确定。
在传输大文件时，载荷部分的大小会相对较大，需要更多的带宽和稳定的网络环境来保证数据的完整性和可靠性。
数据帧的尾部通常包含了校验字段，用来检测数据传输过程中出现的错误。
在数据传输过程中，可能会发生数据丢失、重复、损坏等情况，校验字段可以通过一定的校验算法来验证数据的完整性和正确性。
常见的校验算法包括CRC（循环冗余校验）和校验和等，通过计算校验字段和接收端重新计算校验字段的结果进行比对，可以及时发现数据传输中的错误并进行纠正。
数据帧的结构特点主要包括了头部、载荷和尾部三个部分，每个部分都承担着不同的功能和作用，共同组成了一个完整的数据传输单元。
通过合理设计数据帧的结构，可以提高数据传输的效率和可靠性，保证数据的安全传输和正确接收。
在实际应用中，不同的网络协议和通信系统都会采用不同的数据帧结构来适应不同的需求和环境，但其基本原理和功能是相似的。
数据帧的结构特点在计算机网络和通信领域具有重要的意义，对于保障数据传输的顺利进行起着关键作用。
第二篇示例：数据帧是计算机网络中传输数据的基本单位，它是帧格式数据的统一组织形式，具有固定的结构特点。
数据链路层技术中的数据帧结构解析(九)
数据链路层技术中的数据帧结构解析在计算机网络中，数据链路层扮演着连接物理层和网络层的桥梁作用，负责将网络层的数据包转换成适合在物理层进行传输的数据帧。
数据帧是数据链路层提供的一种数据传输单位，它通过包含必要的控制信息和数据内容，确保数据在各节点之间正确传输。
数据帧是由特定的结构构成的，包括帧开始定界符、帧头、有效载荷和帧尾等部分。
在解析数据帧结构之前，首先需要明确帧的起始和终止标志，以便正确识别帧的开始和结束。
1. 帧开始定界符帧开始定界符通常由一个特定的比特串组成，它的作用是告诉接收方帧的开始。
常用的帧开始定界符是8个连续的1比特以及一个0比特。
这个比特组合在数据链路层中具有特殊的意义，接收方能够通过识别帧开始定界符来识别出一个新帧的开始。
2. 帧头帧头包含了一些必要的控制信息，以便接收方对帧进行处理。
其中包括源地址和目的地址字段，用于指示帧的发送方和接收方。
在以太网中，源地址和目的地址字段分别占6个字节。
此外，帧头还包含了一些其他的控制信息，如长度字段，用于指示帧的长度。
3. 有效载荷有效载荷是数据链路层传输的实际数据内容，它可以是网络层传输的数据包，也可以是其他数据链路层协议中定义的特定格式的数据。
有效载荷长度可以根据需要进行调整。
4. 帧尾帧尾用于标识帧的结束，并包含一些必要的校验信息，以确保帧在传输过程中没有发生错误。
常见的校验方式包括循环冗余校验（CRC），通过对帧头、有效载荷和帧尾进行运算，生成一个校验码。
接收方在接收到帧后，通过重新计算校验码并与接收到的校验码进行比较，来判断帧是否在传输过程中出现错误。
通过对数据链路层技术中的数据帧结构进行解析，我们可以更好地理解数据在计算机网络中的传输过程。
数据链路层不仅负责将数据包转换成数据帧，还承担着错误检测和纠正的功能，确保数据的可靠传输。
只有充分理解数据链路层的数据帧结构，才能更好地设计和维护计算机网络，提高数据传输的效率和可靠性。
总结数据链路层技术中的数据帧结构是确保数据在计算机网络中正确传输的关键。
数据链路层技术中的数据帧结构解析(四)
数据链路层技术中的数据帧结构解析1. 引言在计算机网络中，数据链路层承担着将数据从一个节点传输到另一个节点的重要任务。
数据链路层的核心概念之一是数据帧，它是在传输过程中封装数据的基本单位。
本文将对数据链路层中的数据帧结构进行解析。
2. 数据帧的定义数据帧是数据链路层传输的基本单位，它由一系列固定格式的字段组成，包含了数据以及必要的控制信息。
数据帧的结构可以在不同的数据链路协议中有所不同，但总体上可以分为三个部分：帧起始定界符、帧有效载荷和帧结束定界符。
3. 帧起始定界符帧起始定界符是数据帧的第一个字段，通常由几个特定的比特组成，用于标识帧的开始。
它的作用是使接收端能够识别帧的开始，并进行后续的数据解析。
在以太网中，帧起始定界符由7个比特的前导码（Preamble）和一个帧起始标记（Start of Frame Delimiter）组成。
4. 帧有效载荷帧有效载荷是数据帧中真正携带数据的部分。
它包含了待传输的数据以及一些必要的控制信息，如源地址、目的地址和帧类型等。
帧有效载荷的长度是根据数据链路层协议的要求确定的，在以太网中，有效载荷长度范围是字节。
5. 帧结束定界符帧结束定界符位于数据帧的最后一个字段，用于标识帧的结束。
它的作用是使接收端能够确定帧的传输是否完整，并进行相应的处理。
在以太网中，帧结束定界符由一个帧校验序列（Frame Check Sequence）组成，它用于检测数据帧在传输过程中是否发生了错误。
6. 数据帧的传输过程数据帧在网络中的传输过程可以分为三个阶段：发送端的封装、传输过程中的中继和接收端的解析。
在发送端，数据帧的各个字段按照固定的格式组装成完整的帧，并通过物理层的传输介质发送出去。
在传输过程中的中继节点，数据帧被接收、缓存并再次发送给下一个节点。
在接收端，数据帧被解析成各个字段，并根据控制信息进行相应的处理。
7. 数据帧的错误处理在数据帧传输过程中，由于各种原因可能会出现传输错误。
数据链路层技术中的数据帧结构解析(六)
数据链路层技术中的数据帧结构解析在计算机网络中，数据链路层是网络协议栈中的重要一环，负责将物理层提供的比特流转化为有意义的数据帧，并传输到接收方。
数据链路层技术对于网络正常运行具有关键作用，其中数据帧结构是该层的核心概念。
本文将对数据链路层技术中的数据帧结构进行深入解析。
一、数据帧的概念与作用数据帧是数据链路层中最小的数据传输单位，它包含发送方提供的控制信息和数据信息。
数据帧通过链路层实体进行传输，并在接收方被还原成原始数据。
传输数据时，帧将会在链路层中依次经过源MAC 地址、目标MAC地址、长度/类型和数据这几个字段。
帧中包含的控制信息可以帮助数据链路层实现错误检测、流量控制和重传等功能。
因此，数据帧的结构对于网络数据的可靠传输至关重要。
二、数据帧的结构解析1. 前导码前导码是数据帧的起始标识，用来区分帧的开始。
在以太网中，前导码由7个字节的和一个字节的组成，共64位。
发送方通过发送预定的前导码，使接收方能够获取到完整的数据帧。
2. 帧起始定界符帧起始定界符跟随前导码，用于标识前导码的结束和帧的开始。
在以太网中，帧起始定界符由一个字节的组成。
3. 目标MAC地址目标MAC地址用于标识帧的接收方。
它是一个48位的地址，由6个字节组成。
通过目标MAC地址，接收方可以判断该帧是否为自身需要接收的数据。
4. 源MAC地址源MAC地址用于标识帧的发送方。
与目标MAC地址类似，它也是一个48位的地址。
5. 长度/类型字段长度字段或类型字段用于标识数据的长度或数据类型。
在以太网中，长度字段有两个取值，小于或等于1500表示标明数据长度，大于等于1536表示数据类型。
6. 数据字段数据字段包含要传输的数据。
其长度可以根据需要进行变化。
7. FCS字段帧检验序列（FCS）字段是数据链路层对数据帧进行错误检测的结果。
它是通过多项式除法计算而得到，用于检测传输过程中是否发生了比特错误。
三、数据帧结构的优化与改进为了提高数据链路层的传输效率和可靠性，研究者们提出了一系列关于数据帧结构的优化方案。
实验3分析数据链路层帧结构学习资料
实验3分析数据链路层帧结构一、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1)运行 Windows 2008 Server/Windows XP/Windows 7 操作系统的 PC 一台。
2)PC 具有以太网卡一块，通过双绞线与网络相连；或者具有适合的踪迹文件。
3)每台 PC 运行程序协议分析仪 Wireshark五、操作方法与实验步骤1) 分析踪迹文件中的帧结构用 Wireshark 俘获网络上收发分组或者打开踪迹文件，选取感兴趣的帧进行分析。
如图27 所示，选取第 14 号帧进行分析。
在首部细节信息栏中，可以看到有关该帧的相关信息：到达时间：2017年6月11日23时09分38秒帧编号：14帧长度：55bytes（440bits）帧中协议：IP\TCP\HTTPIP接收端地址：192.168.1.105发送端地址：61.164.213.206着色方案:HTTP序列号：1应答号：1使用TCP（80）端口在“帧中协议”中，看到该帧有“Ethernet:EtherType：IP:TCP:http”的封装结构。
图 27 分析帧的基本信息为了进一步分析 Ethernet II 帧结构，点击首部细节信息栏中的“Ethernet II”行，有关信息展开如图 28 所示。
图 28 Ethernet II 帧详细信息其中看到源 MAC 地址（src）为 b4:6d:83:16:1f:a7，目的 MAC 地址（dst）为6c:59:40:ee:f6:c6；以太类型字段中值为 0x0800，表示该帧封装了 IP 数据报（版本号是4）；以及 MAC 地址分配的相关信息。
数据链路层详解
数据链路层祥解1.1 数据链路层特点按照ISO的OSI七层参考模型，互连的各个系统把各个网络功能分七个层次实现，各个层次之间相互独立，互不干扰。
这样就可以实现最大限度的开放和灵活性，设备厂家只要按照层次之间的接口生产设备，就可以做到互通。
因此，这个七层模型是高效权威的，而且目前大多数网络技术都是参照这个模型进行设计和开发的。
但在以太网体系结构中，七层模型中层次之间互相独立的规则就不适用了，因为开始的时候，以太网采用了一种共享介质的方式来进行数据通信，而不是传统的全双工通信，随着设备的发展，以太网中又引入了全双工模式的通信，在这样两种通信模式并存的情况下，在进行层次间的严格划分就不容易了。
在前面讲述的内容中曾经提到，针对不同的双工模式，提供不同的介质访问方法，在半双工模式下采用的是CSMA/CD的访问方式，而在全双工模式下则可以直接进行收发，不用预先判断链路的忙闲状态。
这里需要注意的是，在以太网中，半双工和全双工是物理层的概念，而针对物理层的双工模式提供不同访问方式则是数据链路层的概念，这样就形成了以太网的一个重要特点：数据链路层和物理层是相关的。
理解了这个概念，以后的学习中就相对明了了。
1.2 以太网链路层的分层结构在上面的介绍中知道，以太网的物理层和数据链路层是相关的，针对物理层的不同工作模式（全双工和半双工），需要提供特定的数据链路层来访问。
这样导致了数据链路层和物理层有很大的相关性，给设计和应用带来了一些不便。
为了避免这种不便，一些组织和厂家提出了另外一种方式，就是把数据链路层再进行分层，分为逻辑链路控制子层（LLC）和媒体访问控制子层（MAC）。
这样不同的物理层对应不同的MAC子层，LLC子层则可以完全独立。
这样从一定程度上提高了独立性，方便了实现。
下面的图示显示了这样的结构：下面对MAC子层和LLC子层做一个详细的解释。
1.3 MAC子层MAC子层是物理层相关的，也就是说，不同的物理层有不同的MAC子层来进行访问，比如物理层是工作在半双工模式的双绞线，则相应的MAC子层为半双工MAC，如果物理层是令牌环，则有令牌环MAC来进行访问。
数据链路层传输数据的基本单位
数据链路层传输数据的基本单位数据链路层是OSI模型中的第二层，主要负责将网络层提供的数据包转换为物理层可以传输的比特流，并且在传输过程中进行差错检测和纠正。
在数据链路层中，传输数据的基本单位是帧（Frame），本文将详细介绍帧的组成和传输过程。
一、帧的组成帧由三个部分组成：首部（Header）、数据（Data）和尾部（Trailer）。
其中，首部和尾部也称为帧头（Frame Header）和帧尾（Frame Trailer），它们是固定长度的字段，用于标识帧的起始和结束位置。
数据则是可变长度的字段，用于携带网络层提供的数据包。
1. 帧头帧头包含了以下信息：(1) 前导码（Preamble）：用于同步发送方和接收方时钟信号。
它由一组连续且相同的比特构成，通常为10101010。
(2) 目标地址（Destination Address）：指示接收方MAC地址。
(3) 源地址（Source Address）：指示发送方MAC地址。
(4) 类型/长度字段（Type/Length Field）：用于指示数据字段中携带的协议类型或数据长度。
如果该字段值小于等于1500，则表示携带的是长度信息；如果该字段值大于1500，则表示携带的是协议类型信息。
2. 数据数据字段是可变长度的，用于携带网络层提供的数据包。
它的长度取决于网络层提供的数据包长度。
3. 帧尾帧尾包含了以下信息：(1) 帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS）：用于检测帧在传输过程中是否发生差错。
它通常是一个32位的循环冗余校验（CRC）码。
(2) 帧结束标志（Frame End Delimiter）：用于标识帧的结束位置。
它由一组连续且相同的比特构成，通常为10101011。
二、帧的传输过程帧在物理层以比特流的形式进行传输。
发送方将帧转换为比特流后，通过物理介质发送到接收方。
接收方接收到比特流后，将其转换为原始帧，并进行差错检测和纠正。
CAN数据链路层的帧格式介绍——数据帧和远程帧
CAN数据链路层的帧格式介绍——数据帧和远程帧前⾔：年纪⼤就会发现之前学习过的内容，如果不常使⽤，不久就会忘个精光，为了⽅便⽇后查看，便将其记录起来。
不积跬步，⽆以⾄千⾥。
本章主要介绍数据链路层的帧格式。
CAN协议中4中类型的帧结构：1. 数据帧2. 远程帧3. 错误帧4. 过载帧数据帧（Data frame）：数据帧，顾名思义携带数据从发送节点A到接收节点B，使节点A与节点B能进⾏数据交互。
数据帧分两种类型：①标准帧②扩展帧标准帧使⽤的是CAN2.0A，CAN ID是11bit，ID最⼤也就是0x7FF,扩展帧使⽤的是CAN2.0B，CAN ID是29bit,ID最⼤可达到0x1FFFFFFFx(⼀般扩展帧ID后加x表⽰扩展帧)；数据帧，⽆论是标准帧还是扩展帧都主要包含七个部分：①帧起始、②仲裁场、③控制场、④数据场、⑤CRC场、⑥ACK场、⑦帧结束帧起始：说明：帧的最开始的⼀位是帧起始，也叫SOF（Star of Frame），固定为显性位，即逻辑0.标志着数据帧的帧开始了。
帧起始只有在总线空闲期间节点才能够发送。
作⽤：⽤于同步，总线空闲期间的任何隐性到显性的跳变都将引起节点进⾏硬同步仲裁场：说明：标准帧的仲裁场主要有CAN ID和RTR组成，⽽扩展帧在标准帧的基础上，则多了SRR和IDE作⽤：仲裁场主要作⽤在于区分哪个节点更优先，让更优先的节点掌握发送权，其他节点在静默等待总线空闲再进⾏下⼀回合的仲裁。
仲裁过程：在CAN总线中有⼀种回读机制，指节点在发送到总线报⽂的同时也对总线上当前的报⽂进⾏回读（为了判断⾃⼰发出的东西与总线上的东西是否⼀致）；还有⼀种线与机制，指总线上接收到多节点报⽂时，显性位（逻辑0）能覆盖隐形位（逻辑1）例⼦：在总线上⽬前有两节点在发送报⽂，A和B 在ID8前发送的都⼀样，回读总线上报⽂也与⾃⼰发送出去的⼀致，但A节点在发ID8时，发现⾃⼰发送出去的和回读总线上的电平不⼀致，从⽽判断出总线上有其他⽐⾃⼰优先级⾼的节点也在发送报⽂，则A节点会主动退出发送，转换为接收，从⽽使B节点，掌握了总线的发送权,发送的报⽂也不存在延时，报⽂完整不被破坏，这也被称作⾮破坏性仲裁机制。
数据帧的结构特点
数据帧的结构特点全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：数据帧是计算机网络中传输数据的基本单位，它负责将传输层的数据进行分割和封装，以便在网络中传输。
数据帧的结构特点包括帧头、帧尾、数据部分和校验部分等。
在数据帧中，帧头和帧尾用来标识数据的开始和结束位置，数据部分则存储了传输的实际数据，校验部分用来验证数据的完整性。
数据帧的结构特点之一是帧头。
帧头通常包含了很多重要信息，比如目的地址、源地址、帧类型等。
目的地址指的是数据帧要发送到的目标设备的地址，源地址指的是数据帧的发送者的地址，帧类型指明了数据帧使用的协议类型，这些信息可以帮助网络设备正确地处理数据帧。
另一个重要的特点是帧尾。
帧尾通常包含了一个校验字段，用来验证数据在传输过程中是否发生了错误。
校验字段的计算通常使用差错检测码（CRC）或者循环冗余检测（CRC）等算法，确保数据的完整性。
数据部分是数据帧中存储实际数据的部分。
数据部分的长度可以是可变的，根据实际需要而定。
在数据部分的封装中，通常会包含数据的起始位置、结束位置等信息，以确保接收方正确地解析数据。
校验部分是数据帧中用来验证数据完整性的一部分。
在数据传输过程中，由于种种因素，比如信道中的干扰、设备故障等，数据可能会发生错误。
校验部分通过计算校验码，可以帮助接收方检测出错误的数据帧，避免错误数据的传输。
数据帧的结构特点主要包括帧头、帧尾、数据部分和校验部分等几个方面，这些特点共同构成了一个完整的数据帧。
在计算机网络中，数据帧的正确封装和解析对于数据的传输至关重要，只有有效地利用数据帧的结构特点，才能确保数据的安全、可靠传输。
第二篇示例：数据帧是网络通信中非常重要的概念，它是在网络通信中传输数据的基本单位。
数据帧的结构特点是其内部包含了各种必要的信息，以保证数据在网络中能够正确传输并被正确解析。
下面我们来详细了解一下数据帧的结构特点。
1. 数据帧的首部：数据帧的首部是数据帧的最前面部分，是用来标识数据帧的开始和结束，以及包含了一些必要的控制信息。
网络通信中的数据包(帧)
网络通信中的数据包（帧）帧（Frame ），数据链路层的协议数据单元（protocol data unit ）。
网络设备将“位”组成一个个的字节，然后这些字节“封装”成帧，在网络上传输。
数据链路层的主要职责是控制相邻系统之间的物理链路，它在传送“比特” 信息的基础上，在相邻节点间保证可靠的数据通信。
为了保证数据的可靠传输，把用户数据封装成帧。
在网络中，计算机通信传输的是由“ 0”和“ 1”构成的二进制数据，二进制数据组成“帧”（Frame）,帧是网络传输的最小单位。
实际传输中，在铜缆（指双绞线等铜质电缆）网线中传递的是脉冲电流；在光纤网络和无线网络中传递的是光和电磁波（当然光也是一种电磁波）。
针对高速脉冲电流而言，我们人为地用低电平的脉冲代表“ 0”、用高电平的脉冲代表“ 1”。
这些虚拟的“ 0”或“ 1” 就是“位”（Bit）。
在计算机网络中一般8个位组成了一个“字节” （Byte）。
学过计算机的人都知道字节（Byte）是计算机的数据储存单位。
网络技术的初学者大都会把“ Bit”（位）与“ Byte”（字节）相混淆，谈到100Mbps以太网，就会以为它是每秒钟能传100MB 数据的网络，实际上只是25MB （理论值）。
如果把脉冲电流看成是轨道，那么帧就是运行在轨道上的火车。
火车有机车和尾车，帧也有一个起点，我们称之为“帧头”，而且帧也有一个终点，我们称之为“帧尾” 。
帧头和帧尾之间的部分是这个帧负载的数据（相当于火车车头和车尾之间的车厢）。
为什么要把数据“封装”成帧呢？因为用户数据一般都比较大，有的可以达到MB 字节，一下子发送出去十分困难，于是就需要把数据分成许多小份，再按照一定的次序发送出去。
帧是当计算机发送数据时产生的，确切地说，是由计算机中安装的网卡产生的。
帧只对于能够识别它的设备才有意义。
对于集线器来说，帧是没有意义的，因为它是物理层设备，只认识脉冲电流。
有许多人对帧不理解，所以不能很好地理解交换机与集线器的区别。
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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 205
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 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 帧结构。
四、实验环境
五、操作方法与实验步骤帧结构（本地连接与无线连接）
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 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）。
?
3）Address（地址域）：源地址（SA）、目的地址（DA）、传输工作站地址（TA）、接收工作站地址（RA），SA与DA必不可少，后两个只对跨BSS的通信有用，而目的地址可以为单播地址（Unicast?address）、多播地址（Multicast?address）、广播地址（Broadcast?address）。
?4）Sequence?Control（序列控制域）：由代表MSDU（MAC?Server?Data?Unit）或者MMSDU（MAC?Management?Server?Data?Unit）的12位序列号（Sequence?Number）和表示MSDU和MMSDU的每一个片段的编号的4位片段号组成（Fragment?Number）七、实验体会、质疑和建议
通过实验，我对wireshark分析俘获的踪迹文件的基本技能有了基本了解，理解了以太网以及IEE 帧的结构，Ethernet V2标准规定的MAC层报文结构进行了分析，了解TCP/IP的主要协议和协议的层次结构，，对以后的学习有很大帮助.。