3.3.2 以太网帧格式
3.3.3 IEEE 802.3标准_计算机网络（第2版）_[共2页]
![3.3.3 IEEE 802.3标准_计算机网络（第2版）_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/e960d00228ea81c759f578be.png)
83 果采用SNAP SAP ，则PDU 的LLC 头部包括了DSAP （0xAA ）、SSAP （0xAA ）和一个协议类型字段，该协议类型字段给出该帧应该递交的高层协议。
在数据字段后面包括32bit 的CRC 检验和，用于检测帧传输过程中可能出现的错误，我们在前面介绍CSMA/CD 时提到站点在传输帧的同时进行冲突检测，如果发现遇到冲突，则发送一个32bit 的干扰信号，这个干扰信号实际上相当于检验和字段，通过发送一个错误的检验和，那些接收到这个冲突帧的站点就会检测到错误而丢弃该帧。
尽管以太网的这两种帧格式略有不同，但是在实际环境中却不会出现问题。
这是因为采用DIX 格式的帧中的类型字段都是大于1500的，从而不会与802.3 LAN 帧的长度字段混淆。
这样以太网网卡可以接受两种类型的帧格式，网卡驱动程序可以根据该字段的取值范围来确定该帧是哪种类型的帧。
在实际的环境中，大多数主机都采用DIX 帧格式，而不是IEEE 802.3帧格式。
3.3.3 IEEE 802.3标准IEEE 802.3标准中给出了多种以太网技术，它们分别运行于不同的传输介质之上。
这些以太网介质选择的数据链路层都是完全相同的，只是采用不同的物理层，包括所采用的传输介质、信号编码方式等各不相同。
IEEE 802.3对于各种以太网技术采用了一个非常简洁有效的命名策略：<数据速率><信号方式><网段最大长度>/<传输介质>，10Base5表示工作在10Mbit/s ，Base 代表采用基带信号，5表示每个网段最长为500m ，10Base-T 表示工作在10Mbit/s 、采用基带信号的双绞线连接的介质选项。
在早期的10Mbit/s 以太网支持多种传输介质，比如粗缆、细缆、UTP 、光纤等。
MAC 协议和介质无关，都是采用CSMA/CD ，也就是说MAC 层的逻辑是一致的，一般通过相应的DSP 芯片（控制器）来实现。
列车TCMS系统总线形式对比分析
列车TCMS系统总线形式对比分析专业名称：提报人员：指导人员：[中文摘要]列车控制及监控系统（Train Control and Management System，简称TCMS）是集列车的控制、监控和诊断为一体的集成控制系统，为列车各系统提供实时控制信号，完成对列车的控制。
总线（Bus）是各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。
本文主要介绍了目前地铁TCMS系统上广泛应用的七种总线，分别是MVB总线、WTB总线、CAN总线、WorldFIP总线、LonWorks总线、RS485总线、工业以太网总线这七种总线。
分别从总线的物理层、数据链路层等层面介绍了总线的技术原理。
并分析探讨了总线的冗余性、实时性、可靠性等。
[关键词]：列车控制及监控系统；总线；对比分析；目录第1章引言 (1)第2章 CAN总线技术原理 (2)2.1概述 (2)2.2物理层 (2)2.3数据链路层 (4)第3章WorldFIP总线技术原理 (7)3.1概述 (7)3.2物理层 (7)3.3数据链路层 (9)第4章 MVB总线技术原理 (13)4.1概述 (13)4.2物理层 (13)4.3数据链路层 (17)第5章 WTB总线技术原理 (19)5.1概述 (19)5.2物理层 (20)5.3数据链路层 (25)第6章 RS-485总线技术原理 (27)6.1概述 (27)6.2物理层 (27)6.3数据链路层 (28)第7章 LonWorks总线技术原理 (30)7.1概述 (30)7.2物理层 (30)7.3数据链路层 (30)第8章工业以太网总线技术原理 (32)8.1概述 (32)8.2物理层 (32)8.3数据链路层 (33)第9章结果分析与建议 (35)致谢 (38)参考文献 (39)引言第1章引言随着现代化建设的稳步推进，轨道交通系统成为各个城市建设的重点。
谈到轨道交通系统就一定会谈到电客车，TCMS系统作为电客车大脑，在整个电客车中有着举足轻重的位置。
以太网帧类型速查
以太网帧类型2009年12月17日星期四下午 1:52以太网帧格式目前，有四种不同格式的以太网帧在使用，它们分别是：●Ethernet 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：ARPA。
●Ethernet 802.3 raw：Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式。
Cisco名称为：Novell-Ether。
●Ethernet 802.3 SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式。
Cisco名称为：SAP。
●Ethernet 802.3 SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式。
Cisco名称为：SNAP。
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3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。
图3 以太网帧前导字符除此之外，不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同，彼此也不兼容。
3.1 Ethernet II帧格式如图4所示，是Ethernet II类型以太网帧格式。
图4 Ethernet II帧格式Ethernet 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。
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16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
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），采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。
计算机网络技术基础(第三版)教案
计算机网络技术基础(第三版)教案计算机网络技术基础(第三版)教案第一章：计算机网络的基本概念与发展1.1 计算机网络的定义1.2 计算机网络的发展历程1.3 计算机网络的分类1.3.1 局域网（LAN）1.3.2 城域网（MAN）1.3.3 广域网（WAN）1.3.4 互联网（Internet）1.4 计算机网络的功能和特点1.4.1 功能1.4.2 特点1.5 计算机网络的应用领域1.5.1 互联网应用1.5.2 企业内部网络1.5.3 科研教育机构网络1.5.4 军事通信网络1.6 计算机网络的体系结构1.6.1 OSI参考模型1.6.2 TCP/IP参考模型第二章：物理层2.1 物理层的定义和作用2.2 信道的基本概念2.3 信号的表示和传输2.3.1 数据信号的基本特征2.3.2 数字信号的表示和传输2.3.3 模拟信号的表示和传输2.4 编码技术2.4.1 奇偶校验码2.4.2 循环冗余校验码（CRC）2.4.3 海明码2.5 数据传输方式2.5.1 单工传输2.5.2 半双工传输2.5.3 全双工传输2.6 传输介质2.6.1 有线介质2.6.2 无线介质第三章：数据链路层3.1 数据链路层的定义和作用3.2 数据链路层的功能3.3 HDLC协议3.3.1 HDLC基本概念3.4 PPP协议3.4.1 PPP基本概念3.5 以太网3.5.1 以太网的基本概念3.5.2 以太网的帧格式3.6 虚拟局域网（VLAN）3.6.1 VLAN的基本概念3.6.2 VLAN的实现方式3.7 局域网的拓扑结构3.7.1 总线型拓扑结构3.7.2 星型拓扑结构3.7.3 环型拓扑结构第四章：网络层4.1 网络层的定义和作用4.2 网络层的功能4.3 IP协议4.3.1 IP基本概念4.3.2 IP地质分类4.3.3 子网划分及划分规则4.4 路由协议4.4.1 静态路由4.4.2 动态路由4.5 ARP协议4.5.1 ARP基本概念4.5.2 ARP请求与应答4.6 ICMP协议4.6.1 ICMP基本概念4.6.2 ICMP消息类型第五章：传输层5.1 传输层的定义和作用5.2 传输层的功能5.3 TCP协议5.3.1 TCP基础概念5.3.2 TCP的连接管理5.3.3 TCP的可靠数据传输5.4 UDP协议5.4.1 UDP基本概念5.5 端口和套接字5.5.1 端口的概念5.5.2 套接字的概念第六章：应用层6.1 应用层的定义和作用6.2 DNS协议6.2.1 DNS基本概念6.2.2 DNS域名解析过程6.2.3 DNS消息格式6.3 HTTP协议6.3.1 HTTP基本概念6.3.2 HTTP请求和响应6.4 FTP协议6.4.1 FTP基本概念6.4.2 FTP的工作模式6.5 SMTP协议6.5.1 SMTP基本概念6.5.2 SMTP消息格式附件：附件一：OSI参考模型图附件二：TCP/IP参考模型图附件三：HDLC帧格式示例附件四：以太网帧格式示例法律名词及注释：1.数据保护法：是一系列法律和准则，旨在保护个人信息和隐私免受滥用和不当使用。
计算机网络教程知识点和习题
选择题，填空题，判断题，简答题，计算题第一章1.网络的概念：1.网络由若干结点（计算机、集线器、交换机或路由器等）和连接这些结点的链路组成。
2.连接在因特网上的计算机称为主机。
3.网络把许多计算机连接在一起，而互联网则把许多网络连接在一起。
因特网是世界上最大的互联网。
物理网络，直接连接计算机的网络。
逻辑网络，由物理网络集合构成的互联网。
2.因特网的组成：1.边缘部分，由所有连接在因特网上的主机组成，用户直接使用。
核心部分，由大量网络和连接这些网络的路由器组成，为边缘部分提供服务。
2.边缘部分通信方式有客户机和服务器方式和对等方式。
3.核心部分主要由路由器作为分组交换机向网络边缘中的大量主机提供连通性。
3.交换的分类：电路交换，建立连接，通信，释放连接。
分组交换，将报文分成数个首部加数据块，结点交换机会根据首部里的地址等信息来进行转发，通过存储转发达到目的地。
报文交换，人工方式，利用存储转发原理传送数据。
4.网络的分类：网络的作用范围：局域网，城域网，广域网，个人区域网。
网络的使用者：公用网，专用网。
5.性能指标：1.速率，数据的传送速率，也称数据率，比特率，bit/s 。
2.带宽，（1）通信线路允许通过的信号频带范围。
（2）网络的通信线路所能传送数据的能力，在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，bit/s 。
3.吞吐量，也称吞吐率。
4.时延，也称，延迟，迟延，数据从网络的一端传送到另一端的时间。
（1）发送时延（传输时延），主机或路由器将分组发送到通信线路上所需要的时间。
发送时延=分组长度/发送速率。
（2）传播时延，电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。
（3）处理时延，主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理。
（4）排队时延，分组在路由器内要经过输入队列和输出队列的排队。
5.丢包率，在一定的时间范围内，分组在传输过程中丢失的分组数量与总的分组数量的比，网络拥塞是丢包的主要原因。
以太网数据帧（802.3）最大与最小长度
以太⽹数据帧（802.3）最⼤与最⼩长度以太⽹数据帧（802.3）最⼤与最⼩长度2017年03⽉20⽇ 19:40:01 Farmwang 阅读数：5370更多个⼈分类： TCP/IP以太⽹(IEEE 802.3)帧格式：1、前导码：7字节0x55,⼀串1、0间隔，⽤于信号同步2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表⽰⼀帧开始3、DA(⽬的MAC)：6字节4、SA(源MAC)：6字节5、类型/长度：2字节，0～1500保留为长度域值，1536～65535保留为类型域值(0x0600～0xFFFF)6、数据：46～1500字节7、帧校验序列(FCS)：4字节，使⽤CRC计算从⽬的MAC到数据域这部分内容⽽得到的校验和。
据RFC894的说明，以太⽹封装IP数据包的最⼤长度是1500字节，也就是说以太⽹最⼤帧长应该是以太⽹⾸部加上1500，再加上7字节的前导同步码和1字节的帧开始定界符，具体就是：7字节前导同步吗＋1字节帧开始定界符＋6字节的⽬的MAC＋6字节的源MAC＋2字节的帧类型＋1500＋4字节的FCS。
按照上述，最⼤帧应该是1526字节，但是实际上我们抓包得到的最⼤帧是1514字节，为什么不是1526字节呢？原因是当数据帧到达⽹卡时，在物理层上⽹卡要先去掉前导同步码和帧开始定界符，然后对帧进⾏CRC检验，如果帧校验和错，就丢弃此帧。
如果校验和正确，就判断帧的⽬的硬件地址是否符合⾃⼰的接收条件（⽬的地址是⾃⼰的物理硬件地址、⼴播地址、可接收的多播硬件地址等），如果符合，就将帧交“设备驱动程序”做进⼀步处理。
这时我们的抓包软件才能抓到数据，因此，抓包软件抓到的是去掉前导同步码、帧开始分界符、FCS之外的数据，其最⼤值是6＋6＋2＋1500＝1514。
以太⽹规定，以太⽹帧数据域部分最⼩为46字节，也就是以太⽹帧最⼩是6＋6＋2＋46＋4＝64。
除去4个字节的FCS，因此，抓包时就是60字节。
计算机网络第三第四章复习资料
计算机网络第三章练习题一、选择题1.在常用的传输介质中，（）的带宽最宽，信号传输衰减最小，抗干扰能力最强。
A．双绞线B．同轴电缆C．光纤D．微波2.在电缆中采用屏蔽可以带来什么好处？（）A．减少信号衰减B．减少电磁干扰辐射C．减少物理损坏D．减少电缆的阻抗3.下面关于卫星通信的说法，哪个是错误的？（）A．卫星通信距离大，覆盖范围广B．使用卫星通信易于实现广播通信C．卫星通信的好处在于不受气候影响，误码率很低D．通信费用高，延时较大是卫星通信的不足之处4.调制解调技术主要用于（）的通信方式中。
A．模拟信道传输数字数据B．模拟信道传输模拟数据C．数字信道传输数字数据D．数字信道传输模拟数据5.在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式为（）。
A．半双工通信B．单工通信C．数据报D．全双工通信6.下列传输介质中，不受电磁干扰和噪声影响的是（）。
A．屏蔽双绞线B．非屏蔽双绞线C．光纤D．同轴电缆7.一般来说，对于通信量大的高速局域网，为了获得更高的性能，应该选用（）。
A．同轴电缆B．光纤C．双绞线D．无线8.曼彻斯特编码采用的是（。
）A．外同步B．群同步C．自同步D．都可以9.模拟数据编码的基本形式有（。
）A．bsk、psk、lsk B．ask、fsk、psk C．ask、fks、pks D．bks、pks、fks10.利用电话线接入internet，客户端必须有（）。
A．路由器B．调制解调器C．集线器D．网卡11.数据传输速率指的是（）。
A．每秒传输的字节数B．每秒信号变化的次数C．每秒传输的比特数D．每秒传输的周期数12．如果想要高速大量的传输数据，以下那一种交换方式实时性最好?（）A．报文交换B．虚电路分组交换C．线路交换D．数据包分组交换13.下列说法中，哪一项是正确的（）A．虚电路与线路交换没有实质不同B．在通信的两个站点之间只能建立一条虚电路C．虚电路有连接建立、数据传输、连接拆除三个阶段D．虚电路的各个节点需要为每个分组作路由选择判定14.当数字信号在模拟传输系统中传送时，在发送端和接收端分别需要（）A．调制器和解调器B．解调器和调制器C．编码器和解码器D．解码器和编码器15.采用专用线路通信时，可以省去的通信阶段是（）A．建立通信线路B．建立数据传输链路C．传送通信控制信号和数据D．双方确认通信结束16.将物理信道的总频带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号，这种复用技术称为（）A．同步时分多路复用B．码分多路复用C．异步时分多路复用D．频分多路复用17.市话网在数据传输期间，在源结点与目的节点之间有一条利用中间结点构成的物理连接线路，这种市话网采用（）技术。
(整理)第九章 二层封装与映射
第九章 封装与映射目标：了解多种封装格式的特点，优缺点。
熟悉GFP 封装协议G.7041熟悉映射方式，熟悉LCAS 原理G.7042熟悉LCAS 的使用，了解LCAS+MSP 的使用优势。
一、 线路侧二层封装线路侧的二层封装和处理主要是指以太网处理之后，数据帧进入SDH 的帧格式之前，所进行的二层封装和处理。
目前主要有三种封装：HDLC 、LAPS 、 GFP ；其他的封装形式因为应用不是很多，所以一般不再考虑。
1 HDLC1.1 基本帧格式ͼ1 HDLC 基本帧格式完整的HDLC 帧包括帧标志序列、数据站地址字段、控制字段、信息字段和帧校验字段。
只包含控制字段而没有信息字段为特例。
1、帧标志序列F ：指定比特组合01111110（0x7e）为帧标志序列，所有帧以F开头，以F结尾。
同时标志序列F可以做为同步字符和帧间的填充字符。
为保证传送信息的透明性（即信息字段可以传送任意比特），在A、C、I、FCS字段中出现01111110时的处理：发送端校验帧的内容，发现5个连“1”，则插一个“0”。
在接收端检测到5个连“1”后将后面的“0”删除。
2、数据站地址字段A：在命令帧中，地址字段标识该命令发往数据站，在响应帧中表示发出该响应的数据站。
若为11111111表示全站地址（广播）。
3、控制字段C：表示该帧是命令帧还是响应帧。
4、信息字段I：任意二进制比特序列，字符结构不受约束。
5、帧校验序列FCS：可以使用16bit或32bit帧校验序列，采用循环冗余校验。
1.2HDLC在数据封装中应用将数据业务做为信息比特封装到类HDLC帧中，再将此类HDLC帧封装到SDH 净荷中。
类HDLC对HDLC做修改（参考RFC1662）：1、帧标志序列F：当其他字段出现0x7e，则修改为0x7d，0x5e；当出现0x7d（控制逃逸字符），则修改为0x7d，0x5d。
2、数据站地址字段A：地址字段固定为0xff，不做其他分配。
802.3帧和EthernetII帧格式的区别
802.3帧和EthernetII帧格式的区别局域⽹包括：以太⽹、令牌环、光纤分布式数据接⼝FDDI。
IP数据报必须⽤数据链路层的报⽂和报尾封装后才能在物理媒介上发送。
数据链路层的报⽂和报尾提供以下服务：1. 定界帧彼此分开。
每个帧的开始和结束位置被标出，其有效负载也与报头报尾分开。
2. 协议识别许多组织使⽤不同协议套件，如TCP/IP，IPX或AppleTalk，每种协议必须区分开。
3. 寻址为了共享以太⽹等局域⽹技术，必须指出源节点和⽬标节点。
4.⽐特级完整性检验每帧校验和形式检查⽐特级错误。
同⼀⽹段上的所有节点（通过路由器连在⼀起）必须使⽤相同的帧格式才能相互通信。
以太⽹发展：最早：美国夏威夷⼤学ALOHA 9.6Kbit/s⽆线电发射系统，所有发射器共享同⼀频段，争⽤技术。
1972年，施乐公司研制2.94Mbit/s⽹络，称作以太⽹，检测载波，先监听再发射。
1979年，DIX（Digital、Intel、Xerox）研制⾏业标准，10Mbit/s以太⽹，即Ethernet II。
1981年，IEEE Project802成⽴802.3 ⼩组委员会，使10Mbit/s以太⽹成为国际标准。
1995年，IEEE批准了100Mbit/s以太⽹，称为快速以太⽹。
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。
Sniffer 软件使用
Ethernet 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。 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，如十 六进制数0x0800代表IP协议数据，如十六进制数0x0806代表 ARP协议数据等。 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)，采用32位CRC循环冗余校验，对从“目的 MAC地址”字段到“数据”字段的数据进行校验。
IP选项主要有以下3个选项。 ① 源路由。指IP数据报穿越互联网所经过的路径是由源 主机指定。包括严格路由选项和松散路由选项。严格 路由选项规定IP数据报要经过路径上的每一个路由器， 相邻的路由器之间不能有中间路由器，并经过的路由 器的顺序不能改变。松散路由选项给出数据报必须要 经过的路由器列表，并且要求按照列表中的顺序前进， 但是，在途中也允许经过其他的路由器。 ② 记录路由。记录IP数据报从源主机到目的主机所经过 的路径上各个路由器的IP地址，用于测试网络中路由 器的路由配置是否正确。 ③ 时间戳。记录IP数据报经过每一个路由器时的时间 (以ms为单位)。
(6) 标志。占3位，告诉目的主机该数据报是否已经分片， 是否是最后的分片。 (7) 片偏移。占13位，本片数据在初始IP数据报中的位置， 以8字节为单位。
(8) 生存时间(TTL)。占8位，设计一个计数器，当计数器 值为0时，数据报被删除，避免循环发送。 (9) 协议类型。占8位，指示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，如TCP(06)、UDP(17)、 ICMP(01)等。 (10)首部校验和。占16位，只校验数据报的报头，不包 括数据部分。
计算机网络技术基础(第三版)教案
计算机网络技术基础(第三版)教案计算机网络技术基础(第三版)教案章节一、计算机网络基础1.1 网络基本概念1.1.1 网络定义1.1.2 网络构成要素1.1.3 网络分类1.2 网络体系结构1.2.1 OSI参考模型1.2.2 TCP/IP参考模型1.3 网络协议1.3.1 协议概述1.3.2 常用协议介绍1.4 网络硬件设备1.4.1 网卡1.4.2 集线器1.4.3 交换机1.4.4 路由器1.4.5 网关1.4.6 光纤转换器1.4.7 网络存储设备章节二、物理层2.1 信号与信道2.1.1 信号概念2.1.2 数字信号和模拟信号2.1.3 奈奎斯特定理2.1.4 香农定理2.2 数据传输2.2.1 串行传输与并行传输2.2.2 同步传输与异步传输2.2.3 串行传输中的同步方式2.2.4 数据传输时延2.3 编码与调制2.3.1 编码概念2.3.2 奇偶校验码2.3.3 海明码2.3.4 调制概念2.3.5 基带调制与带通调制章节三、数据链路层3.1 数据链路层基本概念3.1.1 数据链路层功能3.1.2 数据链路层特点3.2 介质访问控制3.2.1 介质访问控制的需求3.2.2 信道划分3.2.3 随机访问3.3 MAC地质与以太网3.3.1 MAC地质概念3.3.2 以太网标准3.3.3 以太网帧格式3.4 以太网交换3.4.1 交换机与交换方式3.4.2 以太网交换原理3.4.3 交换机性能指标3.5 虚拟局域网(VLAN) 3.5.1 VLAN概念3.5.2 VLAN的实现方法3.5.3 间桥和VLAN交换机章节四、网络层4.1 网络层基本概念4.1.1 网络层功能4.1.2 网络层特点4.2 IP协议4.2.1 IP地质概述4.2.2 IPv4协议4.2.3 IPv6协议4.3 路由选择4.3.1 路由选择的需求4.3.2 静态路由选择4.3.3 动态路由选择协议4.4 基于IP的互联网4.4.1 NAT和PAT4.4.2 DHCP协议4.4.3 ICMP协议章节五、传输层5.1 传输层基本概念5.1.1 传输层功能5.1.2 传输层特点5.2 传输层协议5.2.1 TCP协议5.2.2 UDP协议5.3 端口与套接字5.3.1 端口概念5.3.2 TCP/UDP端口号5.3.3 Socket编程章节六、应用层6.1 应用层基本概念6.1.1 应用层功能6.1.2 应用层特点6.2 常见应用层协议6.2.1 HTTP协议6.2.2 FTP协议6.2.3 SMTP协议6.3 DNS域名系统6.3.1 域名概念6.3.2 域名解析过程6.3.3 域名服务器分类与功能6.4 网络安全与加密6.4.1 基本概念6.4.2 非对称加密与对称加密6.4.3 数字证书与SSL/TLS协议附件：1、示例代码2、实验数据3、相关图表附录：1、OSI参考模型详解2、TCP/IP参考模型详解3、奈奎斯特定理详解4、香农定理详解5、常用网络设备介绍法律名词及注释：1、知识产权法- 知识产权：指社会生产和人们劳动创造的结果，具有一定技术或经济价值，可以通过一定的方式获取、处理和利用的各种内容，包括专利权、著作权、商标权等。
PC通讯协议
PC通讯协议协议名称：PC通讯协议1. 引言本协议旨在规范PC通讯协议的标准格式，确保不同PC设备之间的通讯能够顺利进行。
该协议适用于各种PC设备之间的通讯，包括但不限于计算机、服务器、笔记本电脑等。
2. 目的PC通讯协议的目的是定义一套标准的通讯规范，使得不同PC设备之间可以进行可靠、高效的数据传输。
通过遵守本协议，可以确保通讯的稳定性、安全性和互操作性。
3. 术语定义在本协议中，以下术语的定义适用于整个协议：3.1 PC设备：指计算机、服务器、笔记本电脑等个人电脑设备。
3.2 数据包：指在通讯过程中传输的数据单元，包含有效数据和相关控制信息。
3.3 数据帧：指数据包在物理层上的传输单位，包括头部、有效数据和尾部。
4. 协议规范4.1 物理层规范4.1.1 PC通讯协议使用的物理层规范为以太网标准，包括IEEE 802.3等相关规范。
4.1.2 PC设备之间的通讯通过网络交换机或路由器进行中转，确保数据包能够正确传输到目标设备。
4.2 数据链路层规范4.2.1 PC通讯协议使用的数据链路层规范为以太网帧格式，包括帧头、帧类型、有效数据和帧尾等字段。
4.2.2 数据链路层使用MAC地址进行设备的唯一标识，确保数据包能够正确路由到目标设备。
4.3 网络层规范4.3.1 PC通讯协议使用的网络层规范为IPv4或IPv6协议。
4.3.2 网络层使用IP地址进行设备的唯一标识，确保数据包能够正确传输到目标设备。
4.4 传输层规范4.4.1 PC通讯协议使用的传输层规范为TCP或UDP协议。
4.4.2 传输层使用端口号进行进程的唯一标识，确保数据包能够正确传输到目标进程。
4.5 应用层规范4.5.1 PC通讯协议支持多种应用层协议，包括HTTP、FTP、SMTP等。
4.5.2 应用层协议使用特定的数据格式和命令，确保数据能够按照应用需求进行解析和处理。
5. 数据传输流程5.1 建立连接5.1.1 发起方向目标方发送连接请求。
欧姆龙PLC与三菱Q系列PLC协议宏通信
欧姆龙PLC与三菱Q系列PLC协议宏通信目录1 三菱Q系列PLC通信协议 (1)1.1 MC协议概述 (1)1.2 QnA兼容3C帧通信格式 (2)1.2.1 数据通信的基本格式 (3)1.2.2 QnA兼容3C帧格式，用格式1进行通信时 (3)1.2.3 QnA兼容3C帧格式，用格式2进行通信时 (5)1.2.4 QnA兼容3C帧格式，用格式3进行通信时 (7)1.2.5 QnA兼容3C帧格式，用格式4进行通信时 (9)1.2.6 帧格式中各个项目的说明 (11)1.2.7 命令及响应字符部分说明 (13)2 欧姆龙协议宏与三菱Q系列PLC协议宏通信实验 (18)2.1 实验准备 (18)2.2 通信电缆接线 (18)2.3 PLC通信参数设置 (20)2.3.1 欧姆龙SCU模块通信参数设置 (20)2.3.2 三菱C24通信模块通信参数设置 (20)2.4 串口调试工具测试 (24)2.5 协议宏程序编写 (25)2.6 监视通信状态——Trace功能 (30)1 三菱Q系列PLC通信协议1.1 MC协议概述三菱的Q系列PLC采用列MELSEC通讯协议，即MC协议。
所谓MC通讯协议就是对方设备通过Q系列C24或者Q 系列E71来进行PLC CPU软元件数据和程序的读出/写入的Q系列PLC用的通讯方式的名称。
MC协议采用帧的形式进行通讯，它包括以下几种帧格式：串行通信模块C24模块：A兼容1C帧，包括1-4种格式QnA兼容2C帧，包括1-4种格式；QnA兼容3C帧，包括1-4种格式；QnA兼容4C帧，包括1-5种格式；说明：格式5，用于采用二进制代码的通信如果以格式1为基准来考虑采用ASCII代码的4种通信格式就有如下不同：格式2：各文件上附加了编号的格式；格式3：用STX ETX 包围各文件的格式；格式4：各文件上附加了CR LF 的格式；详情请参考QnA兼容3C帧格式1~格式3的说明。
以太网通信模块E71：A兼容1E帧；QnA兼容3E帧。
以太网帧格式
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802.31983 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的路由器再设定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1.Ethernet II就是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（用于标示封装在这个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2.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。
3.IEEE 802.3/802.2802.3的Frame Header和Ethernet II的帧头有所不同,EthernetII类型域变成了长度域。
其中又引入802.2协议(LLC)在802.3帧头后面添加了一个LLC首部,由DSAP(Destination Service Access Point)1 byte,SSAP(Source SAP),一个控制域--1 byte! SAP用于标示帧的上层协议。
详述以太网概述及以太网帧格式
以太网概述及以太网帧格式很多人将局域网（Local Area Network，LAN）和以太网（Ethernet）混为一谈，这个误解大概是因为和其他局域网技术比较起来，以太网技术使用得是如此普遍、发展得是如此地迅速，以至于人们将"以太网"当作了"局域网"的代名词。
本节将讨论"局域网"和"以太网"二者之间的关系以及相关的一些基础知识。
1以太网概述1973年，施乐公司（Xerox）开发出了一个设备互连技术并将这项技术命名为"以太网（Ethernet）"。
Ethernet采用了总线竞争式的介质访问方法（起源于夏威夷大学在60年代研制的ALOHA网络），它的问世是局城网发展史上的一个重要里程碑。
1979年，Xerox与DEC、Intel共同起草了一份10 Mbps以太网物理层和数据链路层的规范，称为DIX（Digital、Intel、Xerox）规范-DIX 1.0。
1980年2月（美国）电气电子工程师学会（IEEE）成立了专门负责制定局域网络标准的IEEE 802委员会。
该委员会开始研究一系列局域网（LAN）和城域网（MAN）标准，这些标准统称为IEEE 802标准。
其中，IEEE 802.3对于基于总线型的局域网进行了规定（实际上IEEE 802.3标准的制定过程中参考、借鉴了很多已经实现的以太网技术）。
1982年，DIX修改并发布了自己的以太网新标准：DIX 2.0。
1983年，Novell根据初步形成的IEEE 802.3规范发布了Novell专用的以太网帧格式，常被称为802.3 原始帧格式（802.3 raw）。
1984-1985年，IEEE 802委员会公布了五项标准IEEE 802.1～IEEE 802.5。
其中，公布了两种802.3帧格式，即802.3 SAP和802.3 SNAP。
后来，IEEE 802标准被国际标准化组织ISO修订并作为国际标准，称为ISO 8802。
以太网帧格式和IEEE802
3 以太网帧格式目前，有四种不同格式的以太网帧在使用，它们分别是：●Ethernet 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：ARPA。
●Ethernet 802.3 raw：Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式。
Cisco名称为：Novell-Ether。
●Ethernet 802.3 SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式。
Cisco名称为：SAP。
●Ethernet 802.3 SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式。
Cisco名称为：SNAP。
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3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。
图3 以太网帧前导字符除此之外，不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同，彼此也不兼容。
3.1 Ethernet II帧格式如图4所示，是Ethernet II类型以太网帧格式。
图4 Ethernet II帧格式Ethernet 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。
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16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。
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），采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。
适用于新能源场站快速频率响应系统上传PMU方法
适用于新能源场站快速频率响应系统上传PMU方法发布时间：2022-07-24T07:30:19.035Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：徐许[导读] 2018年西北电网率先在全网开展新能源场站快速频率响应功能第1批次改造工作，徐许******************摘要:2018年西北电网率先在全网开展新能源场站快速频率响应功能第1批次改造工作，2020年调控〔2020〕22号甘肃电力调度控制中心关于开展相量测量装置功能普查的通知，要求排查新能源快速频率响应系统上传PMU量测信号。
针对电网要求，通过对已经部署投运的快速频率响应系统进行优化设计，实现了上传PMU量测信号功能。
文中介绍了在某风电场快速频率响应系统中如何实现上传量测信号功能的思路和方法，仅供其他厂商参考和借鉴。
关键字：新能源西北电网 PMU 快速频率响应1引言西北区域快速频率（以下简称快频）响应功能第1批次技改完成并投运的某风电场，电场安装38台2.5MW直驱永磁同步发电机组，通过2条35kV集电线接入330kV升压站,1回330kV出线送出。
该电场快速频率响应系统技改于2020年6月份完成，2020年8月份通过测试单位测试验收。
为规范甘肃电网相量测量装置（以下简称PMU）运行管理，提升电网运行信息传送的完整性、实时性和准确性，甘肃电力调度控制中心依据《电力系统实时动态监测系统技术规范》、《电力系统同步相量测量装置监测规范》、《西北区域发电厂并网运行管理实施细则》等相关标准和规定的要求，下发调控〔2020〕22号甘肃电力调度控制中心关于开展相量测量装置功能普查的通知，开展网内相量测量装置功能普查工作。
该电场为省调直调的风电场，亦在普查范围，要求新能源场站快速频率响应投入/退出信号、快速频率响应动作信号通过PMU上传到调度WAMS系统，但因配备的快频服务器接口扩展性不足，无法满足上传PMU的功能，更换设备考虑到软硬件开发周期长、成本高，不建议更换设备方案。
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检测到碰撞后
• 在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真， 无法从中恢复出有用的信息来。 • 每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰 撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然 后等待一段随机时间后再次发送。
帧间最小间隔
• 帧间最小间隔为 9.6 s，相当于 96 bit 的发送时间。 • 一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待 9.6 s 才能再次发送数据。 • 这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来 得及清理，做好接收下一帧的准备。
FCS 字段 4 字节
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
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。
目的地址
源地址
类型
数
据
FCS
MAC 层
MAC 帧 7 字节 1 字节 帧开始 定界符
物理层
10101010101010
… 10101010101010101011
前同步码
为了达到比特同步， 在传输媒体上实际传送的 要比 MAC 帧还多 8 个字节
3.3.2 以太网帧格式
• IEEE 的 802.3规定的MAC帧稍复杂。
3.3.2 MAC帧的格式标准
• 1980年9月，以太网规约的第一个版本DIX V1(10Mb/s) • 1982年，DIX Ethernet V2 • 1983年，IEEE的802.3标准 • 常用的以太网MAC帧格式有两种标准 ：
– DIX Ethernet V2 标准 – IEEE 的 802.3 标准
• 最常用的MAC帧是DIX Ethernet V2 标准 的格式
以太网 V2 的 MAC 帧格式
目的地址字段 6 字节
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
源地址字段 6 字节
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
类型字段用来标志上一层使用的是什么协议， 以便把收到的 MAC 帧的数据上交给上一层的这个协议。
最大帧长度
• 为了保证信道使用的相对公平性，让更多的站能 抢占到信道，规定了最大帧长度； • 超过了最大帧长度就需要分多次完成； • 以太网规定了数据帧中传送数据的最大长度为 1500字节。
最短有效帧长
• 如果发生冲突，就一定是在发送的前 64 字节 之内。 • 由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经 发送出去的数据一定小于 64 字节。 • 以太网规定了最短有效帧长为 64 字节，凡长 度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止 的无效帧。
CRC介绍
n
CRC即循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）：是数据通信领域中最常用的一种差错校验 码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选 定。
n
编辑本段生成CRC码的基本原理
任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数 仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如：代 码1010111对应的多项式为x^6+x^4+x^2+x+1，而 多项式为x^5+x^3+x^2+x+1对应的代码101111。
数据字段 46 ~ 1500 字节
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
当传输媒体的误码率为 1108 时， MAC 子层可使未检测到的差错小于 11014。
当长度/类型字段 表示长度时
IP 数据报
IP 层
1 1 字节 1 802.2 LLC 帧 DSAPSSAP 控制 2
数
数
据
LLC 子层
字节
802.3 MAC 帧
6
6
46 ~ 1500
据
4 FCS
MAC 子层
目的地址 源地址 长度/类型
802.3MAC帧结构
• ① 目的地址是帧发往的站点地址，每个站点都有自己惟 一的地址； • ② 源地址是帧发送的站点地址； • ③ 长度/类型字段； –数值小于1500字节，为长度字段； –数值大于1536字节，为类型字段； • ④ 数据字段； • ⑤ 帧校验占用4个字节，采用CRC码，用于校 – – – – – 数据字段的长度与长度字段的值不一致； 帧的长度不是整数个字节； 用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错； 数据字段的长度不在 46 ~ 1500 字节之间。 有效的 MAC 帧长度为 64 ~ 1518 字节之间。 对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以 太网不负责重传丢弃的帧。
类型字段 2 字节
IP 数据报 字节 以太网 V2 MAC 帧 6 目的地址 6 源地址 2 类型 数 46 ~ 1500 据 4 FCS MAC 层 IP 层
MAC 帧
物理层
以太网 V2 的 MAC 帧格式
数据字段的正式名称是 MAC 客户数据字段
最小长度 64 字节 18 字节的首部和尾部 = 数据字段的最小长度
冲突检测
• “冲突检测”就是计算机边发送数据边检测信道 上的信号电压大小。 • 当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信 号电压摆动值将会增大（互相叠加）。 • 当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门 限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送 数据，表明产生了碰撞。 • 所谓“碰撞”就是发生了冲突。
谢谢观赏!
第三个字段表示类型时
数据字段内容为IP数据报；
–长度：46~1500字节； –若数据长度小于46字节，MAC字子层会在数据字段 后面加入一个整数字节的填充字段，以保证数据字 段长不小于46字节； –对于有效数据字段长度的识别，由上层协议实现。
第三个字段表示类型时
字节 802.3 MAC 帧
6
目地地址
LLC帧
DSAP目的服务访问点 1字节
SSAP源服务访问点 控制 数据 1字节 1~2字节 43~1497字节
第三个字段表示长度时
• DSAP：标明接收和发送数据的计算机上的协议栈 I(0)：单个地址 G(1)：组地址 I/G 7bit • SSAP：识别LLC PDU是命令或响应 C(0):命令帧 C/R 7bit R(1):响应帧 • 控制字段：1字节——无编号帧 2字节——信息帧、监督帧
以太网 V2 的 MAC 帧格式
在帧的前面插入的 8 字节中的第一个字段共 7 个字节， 是前同步码，用来迅速实现 MAC 帧的比特同步。 第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。
IP 数据报 字节 6 6 2 46 ~ 1500 4 IP 层
以太网 V2 MAC 帧
插入 8 字节
6
源地址
2
长度/类型
46 ~ 1500
数 据 MAC 帧
4
FCS
小于1500时表示长度
大于1500时表示类型
2 字节
这个时候与Ethernet V2完全一致
第三个字段表示长度时
8字节 （物理层） 目的地址 6字节 源地址 6字节 长度/类型 1~2字节 LLC帧结构 小于1500字 节 FCS 4字 节