哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院网络系实验室 实验报告
它的组成比较简单,由 6 个字段组成。接下来对这 6 个部分详细介绍一下。
(1)前导符:由 7 字节的前同步码和 1 字节的帧起始定界符构成。
前同步码:这个字段有 7 个字节(56 位)交替出现的 1 和 0,它的作用就是提醒接收系
统有帧的到来,以及使到来的帧与计时器进行同步。前同步码其实是在物理层添加上去的,
并不是(正式的)帧的一部分。
前同步码的目标是允许物理层在接收到实际的帧起始符之前检测载波,并且与接收到的帧时
序达到稳定同步。
帧起始定界符:这个字段用 1 字节(10101011)作为帧开始的信号,表示一帧的开始。最后
两位是 11,表示下面的字段是目的地址。
(2)目的地址(DA) 48 位,表示帧准备发往目的站的地址,共 6 个字节,可以是单址(代
表单个站)、多址(代表一组站)或全地址(代表局域网上的所有站)。
当目的地址出现多址时,表示该帧被一组站同时接收,称为“组播”(Multicast)。目的地址
出现全地址时,表示该帧被局域网上所有站同时接收,称为“广播”(Broadcast),通常以 DA
的最高位来判断地址的类型,若第一字节最低位为“0”则表示单址,第一字节最低位为“1”
则表示组播。
(3)源地址(SA)48 位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址。
(4)该字段是“长度/类型”。当这个字段的值大于 0X0600 时(相当于十进制的 1536),就
表示“类型”。这样的帧和以太网 V2 MAC 帧完全一样。只有当这个字段的值小于 0X0600 时才
表示“长度”,即 MAC 帧的数据部分长度。
(5)数据字段 最小长度必须为 46 字节以保证帧长至少为 64 字节,这意味着传输一字节信
息也必须使用 46 字节的数据字段:如果填入该字段的信息少于 46 字节,该字段的其余部分
也必须进行填充。数据字段的默认最大长度为 1500 字节。
(6)帧检验序列(FCS)32 位冗余检验码(CRC),检验除前导、SFD 和 FCS 以外的内容。当
发送站发出帧时,一边发送,一边逐位进行 CRC 检验。最后形成一个 32 位 CRC 检验和填在帧
尾 FCS 位置中一起在媒体上传输。接收站接收后,从 DA 开始同样边接收边逐位进行 CRC 检验。
最后接收站形成的检验和若与帧的检验和相同,则表示媒体上传输帧未被破坏。反之,接收
站认为帧被破坏,则会通过一定的机制要求发送站重发该帧
差错检验:
在校验字段中,使用的是 CRC 校验。校验的范围包括目的地址字段、源地址字段、长度字段、
LLC 数据字段。 循环冗余编码(CRC)是一种重要的线性分组码、编码和解码方法,具有简单、
检错和纠错能力强等特点,在通信领域广泛地用于实现差错控制。CRC 校验码的检错能力很
强,不仅能检查出离散错误,还能检查出突发错误。利用 CRC 进行检错的过程可简单描述如
下:在发送端根据要传送的 k 位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的 r 位监督码
(CRC 码),附在原始信息的后边,构成一个新的二进制码序列(共 k+r 位),然后发送出去。
在接收端,根据信息码和 CRC 码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。这个
规则在差错控制理论中称为“生成多项式”。
循环冗余校验码的特点:
(1)CRC 校验码可检测出所有单个错误。
(2)CRC 校验码可检测出所有奇数位错误。
(3)CRC 校验码可检测出所有双位的错误。
(4)CRC 校验码可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错误。
(5)CRC 校验码可以的概率检测出长度为(K+1)位的突发错误。