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[经验分享] Ethernet V2、802.3SAP、802.3SNAP

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发表于 2019-2-2 13:06:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
  1.Ethernet V1:这是最原始的一种格式,是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准;
  2.Ethernet V2(ARPA):
  这是最常见的一种以太网帧格式,也是今天以太网的事实标准,由DEC,Intel和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准;Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。

  常见协议类型如下:
  0800 IP
  0806 ARP
  8137 Novell IPX
  809b Apple Talk
  RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式;
  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。
  Ethernet_II的主要特点是通过类型域标识了封装在帧里的数据包所采用的协议,类型域是一个有效的指针,通过它,数据链路层就可以承载多个上层(网络层)协议。但是,Ethernet_II的缺点是没有标识帧长度的字段。
  3.RAW 802.3:(NOVELL Ethernet 802.3)
  这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式,该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础;但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2LLC(Logical Link Control)头,这使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的IEEE 802.3标准互不兼容;可以看到在Novell的RAW 802.3帧结构中并没有标志协议类型的字段,而只有Length 字段(2bytes,取值为0000-05dc,即十进制的0-1500),因为RAW 802.3帧只支持IPX/SPX一种协议

  原始的802.3帧是早期的NovellNetWare网络的默认封装。它使用802.3的帧类型,但没有LLC域。同Ethernet_II的区别:将类型域改为长度域,其取值范围为:46-1500。解决了原先存在的问题。但是由于缺省了类型域,因此不能区分不同的上层协议。
  接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF,它标识此帧为Novell以太类型数据帧。
  4.IEEE 802.3/802.2 LLC:这是IEEE 正式的802.3标准,它由Ethernet V2发展而来。它将Ethernet V2帧头的协议类型字段替换为帧长度字段(取值为0000-05dc;十进制的1500 );并加入802.2 LLC头用以标志上层协议,LLC头中包含DSAP,SSAP以及Crontrol字段;
  为了区别802.3数据帧中所封装的数据类型, IEEE引入了802.2SAP和SNAP的标准。它们工作在数据链路层的LLC(逻辑链路控制)子层。通过在802.3帧的数据字段中划分出被称为服务访问点(SAP)的新区域来解决识别上层协议的问题,这就是802.2SAP。LLC标准包括两个服务访问点,源服务访问点(SSAP)和目标服务访问点(DSAP)。每个SAP只有1字节长,而其中仅保留了6比特用于标识上层协议,所能标识的协议数有限。因此,又开发出另外一种解决方案,在802.2SAP的基础上又新添加了一个2字节长的类型域(同时将SAP的值置为AA),使其可以标识更多的上层协议类型,这就是802.2SNAP。

  在Ethernet 802.3 SAP帧中,将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP,同时增加了1个字节的"控制"字段,构成了802.2逻辑链路控制(LLC)的首部。LLC提供了无连接(LLC类型1)和面向连接(LLC类型2)的网络服务。LLC1是应用于以太网中,而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。
  5.IEEE 802.3/802.2 SNAP:这是IEEE为保证在802.2 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准,与802.3/802.2 LLC一样802.3/802.2 SNAP也带有LLC头,但是扩展了LLC属性,新添加了一个2Bytes的协议类型域(同时将SAP的值置为AA),从而使其可以标识更多的上层协议类型;另外添加了一个3Bytes的OUI字段用于代表不同的组织,RFC 1042定义了IP报文在802.2网络中的封装方法和ARP协议在802.2 SANP中的实现;

  今天的实际环境中大多数 TCP/IP设备都使用Ethernet V2格式的帧。这是因为第一种大规模使用的TCP/IP系统(4.2/3 BSD UNIX)的出现时间介于RFC 894和RFC 1042之间,它为了避免不能和别的主机互操作的风险而采用了RFC 894的实现;也由于大家都抱着这种想法,所以802. 3标准并没有如预期那样得到普及。
  6.在实际应用中,我们会发现,大多数应用的以太网数据包是Ethernet V2的帧(如HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用),而交换机之间的BPDU(桥协议数据单元)数据包则是IEEE802.3的帧,VLAN Trunk协议如802.1Q和Cisco的CDP(思科发现协议)等则是采用IEEE802.3 SNAP的帧。
  比如①ICMP协议为Ethernet V2帧

  ②STP为802.3SAP帧
③PVST+和CDP等均为802.3SNAP帧




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