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#### 1. MAC的功能 MAC 子层是属于数据链路层的下半部分,它主要负责与物理层进行数据交接,如是否可以发送数据,发送的数据是否正确,对数据流进行控制等。它自动对来自上层的数据包加上一些控制信号,交给物理层。接收方得到正常数据时,自动去除 MAC 控制信号,把该数据包交给上层。 #### 2. MAC 数据包 IEEE 对以太网上传输的数据包格式也进行了统一规定,见图 3-2。该数据包被称为MAC 数据包。 ![](https://box.kancloud.cn/8bc92a3109b6600dbb18d0736b03c07a_704x678.png) 图 3‑2 MAC 数据包格式 MAC 数据包由前导字段、帧起始定界符、目标地址、源地址、数据包类型、数据域、填充域、校验和域组成。 * 前导字段,也称报头,这是一段方波,用于使收发节点的时钟同步。内容为连续 7 个字节的 0x55。字段和帧起始定界符在 MAC 收到数据包后会自动过滤掉。 * 帧起始定界符(SFD): 用于区分前导段与数据段的,内容为 0xD5。 * MAC 地址: MAC 地址由 48 位数字组成,它是网卡的物理地址,在以太网传输的最底层,就是根据 MAC 地址来收发数据的。部分 MAC 地址用于广播和多播,在同一个网络里不能有两个相同的 MAC 地址。 PC 的网卡在出厂时已经设置好了 MAC 地址,但也可以通过一些软件来进行修改,在嵌入式的以太网控制器中可由程序进行配置。数据包中的 DA 是目标地址, SA 是源地址。 * 数据包类型: 本区域可以用来描述本 MAC 数据包是属于 TCP/IP 协议层的 IP 包、 ARP包还是 SNMP 包,也可以用来描述本 MAC 数据包数据段的长度。 如果该值被设置大于 0x0600,不用于长度描述,而是用于类型描述功能,表示与以太网帧相关的 MAC客户端协议的种类。 * 数据段: 数据段是 MAC 包的核心内容,它包含的数据来自 MAC 的上层。其长度可以从 0~1500 字节间变化。 * 填充域:由于协议要求整个 MAC 数据包的长度至少为 64 字节(接收到的数据包如果少于 64 字节会被认为发生冲突,数据包被自动丢弃),当数据段的字节少于 46 字节时,在填充域会自动填上无效数据,以使数据包符合长度要求。 * 校验和域: MAC 数据包的尾部是校验和域,它保存了 CRC 校验序列,用于检错。 以上是标准的 MAC 数据包, IEEE 802.3 同时还规定了扩展的 MAC 数据包,它是在标准的 MAC 数据包的 SA 和数据包类型之间添加 4 个字节的 QTag 前缀字段,用于获取标志的 MAC 帧。前 2 个字节固定为 0x8100,用于识别 QTag 前缀的存在;后两个字节内容分别为 3 个位的用户优先级、 1 个位的标准格式指示符(CFI)和一个 12 位的 VLAN 标识符。