Канальный уровень обеспечивает передачу данных между устройствами в одной локальной сети.
MAC-адрес
MAC-адрес — уникальный аппаратный адрес сетевого устройства.
• Размер: 48 бит (6 байт)
• Формат: AA:BB:CC:DD:EE:FF
• Первые 3 байта — идентификатор производителя (OUI)
• Последние 3 байта — уникальный номер устройства
Главное устройство — коммутатор (Switch). Он анализирует MAC-адреса и пересылает кадры только на нужный порт.
Структура кадра Ethernet
Кадр (Frame) — это единица данных канального уровня. Он состоит из нескольких полей:
| Поле |
Размер |
Назначение |
| Преамбула |
7 байт |
Синхронизация (101010...) |
| SFD |
1 байт |
Начало кадра (10101011) |
| MAC-адрес получаетя |
6 байт |
Куда отправить |
| MAC-адрес отправителя |
6 байт |
От кого |
| EtherType / Length |
2 байта |
Тип протокола верхнего уровня |
| Данные |
46-1500 байт |
Полезная нагрузка |
| FCS |
4 байта |
Контрольная сумма |
FCS (Frame Check Sequence)
FCS — это контрольная сумма кадра, которая позволяет обнаружить ошибки при передаче.
Как работает:
- Отправитель вычисляет FCS по алгоритму CRC-32
- Добавляет FCS в конец кадра
- Получатель заново вычисляет контрольную сумму
- Если суммы не совпадают — кадр повреждён и отбрасывается
FCS только обнаруживает ошибки, но не исправляет их. Повреждённый кадр просто отбрасывается.
Специальные MAC-адреса
| Адрес |
Назначение |
| FF:FF:FF:FF:FF:FF |
Широковещательный (broadcast) — всем устройствам в сети |
| 01:00:5E:xx:xx:xx |
Multicast для IPv4 |
| 33:33:xx:xx:xx:xx |
Multicast для IPv6 |