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[经验分享] 链路层常见报文格式及长度

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发表于 2017-7-9 14:59:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
  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 II
  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
DSC0000.jpg

  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。(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: 0x0800
  ARP:0x0806
  PPPoE:0x8864
  802.1Q tag: 0x8100
  IPV6: 0x86DD
  MPLS 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)
DSC0001.png

  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
DSC0002.png


  • 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
    DSC0003.png

      4. PPP帧(除去信息字段后长度为:8字节)
      PPP报文格式
    DSC0004.png

      PPP报文的内容是指Address、Control、Protocol和Information四个域的内容。各字段的含义如下。
  • Flag域Flag域标识了一个物理帧的起始和结束,该字节为0x7E。
  • Address域PPP协议是被运用在点对点的链路上,它可以唯一标识对方。因此使用PPP协议互连的两个通信设备无须知道对方的数据链路层地址。所以该字节已无任何意义,按照协议的规定将该字节填充为全1的广播地址。
  • Control域同Address域一样,PPP数据帧的Control域也没有实际意义,按照协议的规定通信双方将该字节的内容填充为0x03。Address和Control域一起表示了此报文为PPP报文,即PPP报文头为FF03。
  • Protocol域协议域可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报文的内容。

  协议代码
  协议类型
  0021
  Internet Protocol
  8021
  Internet Protocol Control Protocol
  C021
  Link Control Protocol
  C023
  Password Authentication Protocol
  C223
  Challenge Handshake Authentication Protocol



  • Information域信息域最大长度是1500字节,其中包括填充域的内容。信息域的最大长度等于PPP协议中MRU(Maximum Receive Unit)的缺省值。  5. HDLC帧(除去信息字段后长度为:8字节)
      HDLC帧格式
    DSC0005.png

      各字段的含义解释:

  字段
  长度(字节)
  含义
  Protocol
  2
  协议字段。表示Information域中的数据封装的协议类型。
  Information
  N
  信息字段。可以是任意的二进制比特串,长度未作限定。其上限由FCS字段或通信节点的缓冲容量来决定,目前国际上用得较多的是1000~2000比特,而下限可以是0,即无信息字段。但是监控帧中不可有信息字段。
  6. PPPoE报文(报文头长度为6字节)
DSC0006.png

  windows系统pppoe MTU大小
  默认和最大 PPPoE MTU 大小为 1,480 字节。对于某些 Internet 服务提供商 (ISP),您可能需要将 PPPoE 连接的 MTU 大小降至 1,400 和 1,480 之间的一个值(例如 1,454)。不要将 MTU 大小设置为小于 1,400。
  路由器pppoe拨号时MTU为1492
  7. MPLS Label
  Label报文格式:
DSC0007.png

  MPLS uses a 32-bit label field that contains the following information:

  • 20-bit label (a number)
  • 3-bit experimental field (usually used to carry IP precedence value)
  • 1-bit bottom-of-stack indicator (indicates whether this is the last label before the IP header)

  • 8-bit TTL (equal to the TTL in IP header),used to prevent indefinite looping of packets.

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