北航计算机网络实验：数据链路层分析与帧格式

"北航计算机学院网络实验讲义3-9" 本实验主要涵盖了计算机网络中的数据链路层相关的知识，具体包括以太网链路层帧格式的分析、交换机的MAC地址表和端口聚合、VLAN的配置与分析以及广域网数据链路层协议等内容。该讲义出自北京航空航天大学计算机学院的网络实验课程，旨在帮助学生深入理解数据链路层的功能和实际操作。 首先，数据链路层是OSI七层模型中的第二层，它在物理层之上，为网络层提供服务。这一层的主要任务包括帧同步、差错控制、流量控制和链路管理，确保数据能在物理链路上进行可靠传输。在局域网中，常见的数据链路层协议有以太网和令牌环网，而在广域网中，PPP、HDLC和Frame Relay等协议则被广泛使用。 实验三专注于数据链路层帧格式的分析，特别是以太网的帧结构。实验中，PCA和PCB通过交换机S1进行通信，通过Ethereal软件捕获和分析EthernetⅡ标准和IEEE 802.3标准的MAC帧。EthernetⅡ标准帧由前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据和帧校验序列组成。而IEEE 802.3标准帧则在数据字段前增加了802.2 LLC（逻辑链路控制）和SNAP（子网络访问协议）头，使得其能够封装不同协议的数据，如IPX/SPX。 实验过程中，PCA和PCB分别使用不同的协议发送数据包，PCA采用默认的EthernetⅡ标准，而PCB则通过添加NWLINK IPX/SPX/NETBIOS协议来发送IEEE 802.3标准的数据帧。通过对这两种帧格式的对比，学生可以了解到它们在封装数据时的区别，例如EthernetⅡ的最小数据载荷为46字节，而IEEE 802.3的最小数据载荷为64字节。 此外，实验还涉及到交换机的MAC地址表和端口聚合，这有助于理解交换机如何根据MAC地址转发数据帧，以及如何通过端口聚合提高网络带宽和冗余性。至于VLAN配置与分析，这部分内容强调了VLAN在划分广播域、提高网络安全性及管理效率中的作用。 这个实验讲义提供了对数据链路层全面且深入的理解，通过实际操作，学生可以更好地掌握网络通信的基础原理和实践技能。