- 以太网帧格式
- MAC-in-MAC
- 异步传输模块
以太帧的格式
前导码
以太帧前端有一个叫做前导码(Preamble)的部分,它由0、1数字交替组合而成,表示一个以太帧的开始,也是对端网卡能够确保与其同步的标志。前导码末尾两个比特是一个叫做SFD[1]的域,它的值是11
,前导码和SFD合起来占8个字节。
帧体格式
协议类型
比较常用的协议类型编号如下
类型编号 | 协议 |
---|---|
0800 | IPv4 |
0806 | ARP |
0835 | RARP |
8100 | VLAN |
814C | SNMP over Ethernet |
86DD | IPv6 |
8847-8848 | MPLS |
MAC-in-MAC
MAC-in-MAC技术又称为PBB(Provider Backbone Bridge),对应的技术标准是IEEE 802.1ah,是针对骨干网流量工程支持提出的利用MAC头进行堆栈的桥接技术,它将用户的报文封装在运营商的MAC帧里。在云计算环境中,所有VM的MAC地址生成都是可以控制的,所以在云计算的租户网络隔离的时候,可以采用MAC-in-MAC方案,这是一种Overlay方案。
PBB报文封装格式里面封装了两层MAC头,所以报文通常有两个VLAN Tag。外层MAC头后的一个VLAN Tag称为ETag或者BTag,对应骨干网的MAC地址和桥接VLAN ID,Ethernet Type是0x880a,外层Tag后面Ethernet Type为0x8807的ITag。
采用双层结构可以使用户和运营商的MAC地址学习相互隔离,避免了用户和运营商各自在MAC地址和VLAN ID方面使用的重叠。另外,用户在透明传输业务的同事,运营商可以对网络数据报文的转发进行控制,而不影响运营商主干网的稳定,减少广播帧以实现有效地利用带宽。
异步传输模块(ATM)
ATM是以一个叫做信元(5Byte首部+48Byte数据)的单位进行传输的数据链路,由于其线路占用时间短和能够高效传输大容量数据等特点主要用于广域网络的连接。
ATM特点
ATM是面向连接的一种数据链路,因此在进行通信传输之前一定要设置通信线路。ATM中没有类似以太网和FDDI那种发送权限的限制,允许任何时候发送任何数据。因此,当大量主机同时发送大量数据时容易引发网络拥堵,甚至使网络进入收敛状态。为了防止这一现象,ATM中增加了限制带宽的细分功能。
ATM扩展了TDM(时分复用),能够有效地提高线路的利用率。发送端在包首部附加了一个5字节信息,包含了VPI、VCI等识别码用来标识具体通信类型。
ATM与上层协议
以太网中一个帧最大可传输1500字节,FDDI最大可传输4352字节,而ATM一个信元只能发送固定的48字节数据,如果没有信元中都包含IP首部和TCP首部,则基本无法存放上层数据。为此,一般不会单独使用ATM,而是使用上层AAL(ATM Adapter Layer)。
以上层IP网络为例,每个IP包被附加各层的协议首部以后,最多可以被分成192个信元,数据发送过程中,192个信元一个丢失,则整个IP包相当于损坏。这是ARM目前为止最大的弊端。
ATM交换机
- 主机直连ATM交换机时,主机直接对消息进行ATM信元化处理;
- 主机间接连接ATM交换机时,由连接ATM交换机的路由器进行IP包的信元化处理;
Start Frame Delimiter ↩︎