硬件編址與幀類型標識

第八章

硬件編址與幀類型標識共享網(wǎng)絡的一個優(yōu)點：一個傳輸信號能到達所有的計算機，因為它們共享同一介質(zhì)

那么，1.一對計算機怎樣在局域網(wǎng)上通信而不讓其他計算機接收和處理它們的報文？

2.發(fā)送計算機怎樣使用硬件地址來標識哪臺或哪些計算機應該接收某個幀？3.網(wǎng)絡接口硬件怎樣使用這種地址來過濾傳入的包？

從上一章可知：一、

指定接收方與過濾數(shù)據(jù)包在局域網(wǎng)中，每個站點都分配了一個硬件地址又稱為物理地址，或MAC地址；發(fā)送方發(fā)送的每一幀都包括兩個地址：一個指明接收方（目標地址），另一個指明發(fā)送方

（源地址）；網(wǎng)絡接口硬件（網(wǎng)卡）檢查收到的每一個幀的地址域，并且只接收目標地址為本站點MAC地址的那些幀

。顯式幀類型：以太網(wǎng)V2的格式MAC幀計算機通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進行通信1A-24-F6-54-1B-0E因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。廣播(broadcast)幀（一對全體）二進制表示的EUI-48地址：用來標識幀內(nèi)容的位叫做幀類型域（frametypefield），這種幀叫做自標識幀。廣播唯一需要的就是：一種讓所有站點接收并處理幀副本的機制一對計算機怎樣在局域網(wǎng)上通信而不讓其他計算機接收和處理它們的報文？因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。08-00-20-47-1F-E4為了通知接收方關于幀的內(nèi)容，每一幀都包含附加的信息來指明內(nèi)容的類型。網(wǎng)絡接口怎樣通過編程來接收一些組播幀而丟棄另一些組播幀？這需要擴展基本的編址方案。計算機通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進行通信CPU高速緩存存儲器I/O總線計算機至局域網(wǎng)網(wǎng)絡接口卡（網(wǎng)卡）串行通信并行通信網(wǎng)卡的作用

網(wǎng)絡接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“網(wǎng)卡”。網(wǎng)卡的重要功能：進行串行/并行轉(zhuǎn)換。對數(shù)據(jù)進行緩存。在計算機的操作系統(tǒng)安裝設備驅(qū)動程序。實現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。

二、物理地址格式怎樣的數(shù)值被用來作為物理地址以及地址怎樣分配？三大類編址方案：靜態(tài)—靜態(tài)編址方案（staticaddressingscheme）依賴硬件廠商對每一個網(wǎng)絡接口硬件分配一個唯一的物理地址；以太網(wǎng)使用48位的靜態(tài)編址方案，每個設備都由生產(chǎn)商分配一個唯一的地址。

第1最高位最先發(fā)送最低位最高位最低位最后發(fā)送機構(gòu)惟一標志符擴展標志符高位在前十六進制表示的EUI-48地址：AC-DE-48-00-00-80二進制表示的EUI-48地址：第1字節(jié)第6字節(jié)字節(jié)順序第2第3第4第5第6101011001101111001001000000000000000000010000000如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進行其他的處理。接口卡將這個地址加到它所能識別的地址集合中，并開始接收發(fā)送到那個地址的幀。廣播唯一需要的就是：一種讓所有站點接收并處理幀副本的機制顯式幀類型：以太網(wǎng)V2的格式MAC幀計算機的網(wǎng)卡不僅能夠識別本身的物理地址還能識別這個特殊的廣播地址?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：網(wǎng)卡從網(wǎng)絡上每收到一個MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址.上面所述的編址方案允許發(fā)送方標識包的接收方，但是地址并不指明包所含的內(nèi)容用來標識幀內(nèi)容的位叫做幀類型域（frametypefield），這種幀叫做自標識幀。除了給每臺計算機分配一個MAC地址，網(wǎng)絡設計者還定義了一個特殊的地址，稱為廣播地址（broadcastaddress）。網(wǎng)絡接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“網(wǎng)卡”。以太網(wǎng)使用48位的靜態(tài)編址方案，每個設備都由生產(chǎn)商分配一個唯一的地址。在計算機的操作系統(tǒng)安裝設備驅(qū)動程序。第八章

硬件編址與幀類型標識計算機通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進行通信否則接口卡并不使用計算機的CPU而直接丟棄幀。否則接口卡并不使用計算機的CPU而直接丟棄幀?？膳渲谩膳渲镁幹贩桨福╟onfigurableaddressingscheme）提供可由用戶設置物理地址的機制，配置通常在硬件首次安裝時完成

動態(tài)—動態(tài)編址方案（dynamicaddressingscheme）提供了這樣一種機制，當站點第一次啟動時，它能自動給站點分配一個物理地址可，一臺計算機在每次重啟動時可以得到不同的地址

網(wǎng)卡上的硬件地址路由器1A-24-F6-54-1B-0E00-00-A2-A4-2C-0220-60-8C-C7-75-2A08-00-20-47-1F-E420-60-8C-11-D2-F6路由器由于同時連接到兩個網(wǎng)絡上，因此它有兩塊網(wǎng)卡和兩個硬件地址。

三、廣播地址與組播地址廣播有很多應用。例如，假設一臺計算機需要在網(wǎng)絡上查找一臺打印機；廣播唯一需要的就是：一種讓所有站點接收并處理幀副本的機制擴展編址方案。除了給每臺計算機分配一個MAC地址，網(wǎng)絡設計者還定義了一個特殊的地址，稱為廣播地址（broadcastaddress）。計算機的網(wǎng)卡不僅能夠識別本身的物理地址還能識別這個特殊的廣播地址。如果幀的目標地址為這兩個地址之一，網(wǎng)卡將接收該幀并把副本傳給操作系統(tǒng)

“發(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：一、指定接收方與過濾數(shù)據(jù)包顯式幀類型：以太網(wǎng)V2的格式MAC幀當計算機啟動時，接口卡只能識別本身的地址和廣播地址。計算機通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進行通信這樣，發(fā)送方與接收方必須在幀的內(nèi)容方面達成一致，或者在把幀的部分數(shù)據(jù)作為類型域方面達成一致。顯式幀類型：在這種方式中，網(wǎng)絡硬件設計者詳細指明類型信息是怎樣包含在幀里的以及數(shù)值是怎樣用來標識各種幀類型的。用來標識幀內(nèi)容的位叫做幀類型域（frametypefield），這種幀叫做自標識幀。網(wǎng)卡從網(wǎng)絡上每收到一個MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址.動態(tài)—動態(tài)編址方案（dynamicaddressingscheme）提供了這樣一種機制，當站點第一次啟動時，它能自動給站點分配一個物理地址可，一臺計算機在每次重啟動時可以得到不同的地址1A-24-F6-54-1B-0E共享網(wǎng)絡的一個優(yōu)點：一個傳輸信號能到達所有的計算機，因為它們共享同一介質(zhì)計算機通過網(wǎng)卡

和局域網(wǎng)進行通信網(wǎng)絡接口板又稱為通信適配器(adapter)或網(wǎng)絡接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“網(wǎng)卡”。否則就將此幀丟棄，不再進行其他的處理。除了給每臺計算機分配一個MAC地址，網(wǎng)絡設計者還定義了一個特殊的地址，稱為廣播地址（broadcastaddress）。能不能所有通信都采用廣播方式

？浪費了其他計算機CPU的時間來處理和丟棄這些廣播的幀

不行！CPU高速緩存存儲器I/O總線計算機至局域網(wǎng)網(wǎng)絡接口卡（網(wǎng)卡）串行通信并行通信當發(fā)送數(shù)據(jù)的目的結(jié)點不是所有結(jié)點，而只是其中某幾個結(jié)點，這是怎么辦呢？能不能采用廣播方式

？可以！但不好共享局域網(wǎng)上的計算機怎樣才能充分利用廣播的優(yōu)點而又不浪費其他計算機的CPU資源呢？其解決方法在于一種受限制的廣播形式—組播

在最底層，組播的工作方式類似于廣播。單個的幀在網(wǎng)絡上傳播，所有站點的網(wǎng)絡接口都接收到該幀的一個副本。網(wǎng)絡接口怎樣通過編程來接收一些組播幀而丟棄另一些組播幀？這需要擴展基本的編址方案。一般的網(wǎng)絡接口卡必須檢查網(wǎng)絡上傳送的所有幀的目標地址，如果幀的目標地址匹配計算機的地址或特殊的廣播地址，接口卡將幀的一個副本轉(zhuǎn)交給操作系統(tǒng)作進一步處理。否則接口卡并不使用計算機的CPU而直接丟棄幀。擴展編址方案：保留一些地址專門用于組播，并且也對網(wǎng)絡接口卡進行擴展，使之能識別這些附加的組播地址。當計算機啟動時，接口卡只能識別本身的地址和廣播地址。如果一個應用程序希望接收組播幀，它必須告訴網(wǎng)絡接口卡使用哪個組播地址。接口卡將這個地址加到它所能識別的地址集合中，并開始接收發(fā)送到那個地址的幀。網(wǎng)卡檢查MAC地址

網(wǎng)卡從網(wǎng)絡上每收到一個MAC幀就首先用硬件檢查MAC幀中的MAC地址.如果是發(fā)往本站的幀則收下，然后再進行其他的處理。否則就將此幀丟棄，不再進行其他的處理?！鞍l(fā)往本站的幀”包括以下三種幀：單播(unicast)幀（一對一）廣播(broadcast)幀（一對全體）組播(multicast)幀（一對多）四、標識包的內(nèi)容上面所述的編址方案允許發(fā)送方標識包的接收方，但是地址并不指明包所含的內(nèi)容

為了通知接收方關于幀的內(nèi)容，每一幀都包含附加的信息來指明內(nèi)容的類型。有兩種方式用來標識幀的內(nèi)容：顯式幀類型：在這種方式中，網(wǎng)絡硬件設計者詳細指明類型信息是怎樣包含在幀里的以及數(shù)值是怎樣用來標識各種幀類型的。用來標識幀內(nèi)容的位叫做幀類型域（frametypefield），這種幀叫做自標識幀。隱式幀類型：在這種方式中，網(wǎng)絡硬件不在每幀中包含類型域。幀只包含數(shù)據(jù)。這樣，發(fā)送方與接收方必須在幀的內(nèi)容方面達成一致，或者在