《计算机网络基础》笔记 2——MAC相关概念

以太网的MAC层

MAC层的硬件地址

物理地址的前三个字节为组织唯一标识符，统一由IEEE的注册管理机构RA(Register Authority)进行分配，通常也叫做公司标识符，这是要掏银子买的。
后三个字节为扩展标识符，只要保证生产出来的适配器没有重复的地址即可。

适配器具有过滤功能，每从网络中收到一个帧，会启用硬件检查目的地址，若不是发往本站，则丢弃，避免浪费主机的处理机和内存。
这里提到的发往本站的帧包括如下三种：

1. 单播帧（一对一），帧中目的地址即为本站MAC地址
2. 广播帧（一对全体），发往本局域网所有站点，地址为全1
3. 多播帧（一对多），发往本局域网上一部分站点的帧
   适配器至少支持接收1、2两种帧，部分适配器也可编程控制支持第三种多播帧。

以太网适配器还有一种特殊工作方式，混杂方式（promiscuous mode）。该工作模式下，不管是否发往本站的帧都会被接收。嗅探器（sniffer）即使用了配置为该工作模式的网络适配器。其实就是我们常用的抓包工具。

MAC帧的格式

帧格式有两种标准，DIX Ethernet V2标准，IEEE 802.3标准。如下是V2标准的MAC帧格式介绍。

七个字节的前同步码和一个字节的帧开始定界符的前6位，用来进行位同步，让接收方能调整时钟频率。使用SONET/SDH进行同步传输时，不需要前同步码，因为收发双方位同步一直保持。
如图所示，以太网帧传输时有帧开始定界符，但没有结束定界符，这是因为其传输时使用的曼切斯特编码，其1、0码元中间一定有一次电压的转换（从高到低或从低到高）。这样，在结束传输是就没有码元，就没有电压转换，接收方可以很容易检测到。以太网在传送帧时，各帧之间必须有一定间隙。这样就完全不需要结束定界符。

IEEE 802.3标准的MAC帧格式与V2标准的差别有以下两点。

1. MAC帧的第三个字段“长度/类型”，当其大于0x0600(相当于是十进制的1536)，就表示类型，当小于就表示MAC帧数据部分的长度。若长度不一致，就为无效帧。长度字段更大的意义在于找到MAC帧的结束位置，但因为以太网使用曼切斯特编码，所以其存在意义不大。
2. 当“长度/类型”字段小于0x0600时，数据字段必须装入上面的逻辑链路控制LLC子层的LLC帧。
   由于现在广泛使用的局域网只有以太网，因此LLC帧已经失去了原来的意义。现在市场上流行的是以太网V2的MAC帧，但大家也常常把它称为IEEE 802.3标准的MAC帧。
   其实除了上面提到的两个差别，两种标准好像没有什么区别。