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目录
1 序、 (2)
1.1 协议的概念 (2)
1.2 TCP/IP体系结构 (2)
2 链路层协议报文格式 (2)
2.1 Ethernet报文格式 (2)
2.2 802.1q VLAN数据帧(4字节） (2)
2.3 QinQ帧格式 (2)
2.4 PPP帧格式 (2)
2.5 STP协议格式 (2)
2.5.1 语法 (2)
2.5.2 语义 (2)
2.5.3 时序 (2)
2.6 RSTP消息格式 (2)
2.6.1 语法 (2)
2.6.2 语义 (2)
2.6.3 时序 (2)
3 网络层协议报文 (2)
3.1 IP报文头 (2)
3.2 ARP协议报文 (2)
3.2.1 语法 (2)
3.2.2 语义 (2)
3.2.3 时序 (2)
3.3 VRRP协议报文 (2)
3.3.1 语法 (2)
3.4 BGP协议报文 (2)
3.4.1 语法 (2)
3.4.2 语义 (2)
1 序、
1.1 协议的概念
协议由语法、语义和时序三部分组成：
语法：规定传输数据的格式；
语义：规定所要完成的功能；
时序：规定执行各种操作的条件、顺序关系；
1.2 TCP/IP体系结构
TCP/IP协议分为四层结构，每一层完成特定的功能，包括多个协议。本课程实验中相关协议的层次分布如附图3-1所示。
图1-1TCP/IP协议层次
这些协议之间的PDU封装并不是严格按照低层PDU封装高层PDU的方式进行的，附图3-2显示了Ethernet帧、ARP分组、IP分组、ICMP报文、TCP报文段、UDP数据报、RIP报文、OSPF报文和FTP报文之间的封装关系。
图1-2各协议PDU间的封装关系
2 链路层协议报文格式
2.1 Ethernet报文格式
最新的IEEE 802.3标准（2002年）中定义Ethernet帧格式如下：
图2-3以太网报文格式
●其中，类型/长度值小于1536（0x0600）时表示数据字段的长度，大于等于1536（0x0600）
时表示数据字段的协议类型。类型/长度值0x0800表示帧中封装的数据为IP分组，类型值0x0806表示帧中封装的数据为ARP分组。
●Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节（6＋6＋2＋46＋4）最大长度为1518字
节（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。（注：ISL封装后可达1548字节，802.1Q封装后可达1522字节）
●接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如下：
IPv4: 0x0800
ARP:0x0806
PPPoE:0x8864
802.1Q tag: 0x8100
IPV6: 0x86DD
MPLS Label:0x8847
●在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame. Check Sequence，FCS）
2.2 802.1q VLAN数据帧(4字节）
图2-4VLAN数据帧结构
●Type：长度为2字节，取值为0x8100，表示此帧的类型为802.1Q Tag帧。
●PRI：长度为3比特，可取0～7之间的值，表示帧的优先级，值越大优先级越高。该优
先级主要为QoS差分服务提供参考依据（COS）。
●CFI 字段标识MAC 地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装，长度为1bit，取
值为0 表示MAC 地址以标准格式进行封装，为1 表示以非标准格式封装，缺省取值为0
●VLAN Identifier (VID) : 长度12bits，可配置的VLAN ID取值范围为1～4094。通常vlan 0和
vlan 4095预留，vlan1为缺省vlan，一般用于网管。
2.3 QinQ帧格式
图2-5QinQ帧结构
2.4 PPP帧格式
图2-6PPP帧格式
PPP报文的内容是指Address、Control、Protocol和Information四个域的内容。各字段的含义如下。
●Flag域Flag域标识了一个物理帧的起始和结束，该字节为0x7E。
●Address域PPP协议是被运用在点对点的链路上，它可以唯一标识对方。因此使用PPP
协议互连的两个通信设备无须知道对方的数据链路层地址。所以该字节已无任何意义，按照协议的规定将该字节填充为全1的广播地址。
●Control域同Address域一样，PPP数据帧的Control域也没有实际意义，按照协议的规
定通信双方将该字节的内容填充为0x03。Address和Control域一起表示了此报文为PPP报文，即PPP报文头为FF03。
●Protocol域协议域可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报文的内容。
图2-7Protocol协议域
●Information域信息域最大长度是1500字节，其中包括填充域的内容。信息域的最大长
度等于PPP协议中MRU（Maximum Receive Unit）的缺省值。
2.5 STP协议格式
2.5.1 语法
图2-8STP报文格式
以太网报文头：
●目的mac地址―目的地址是一个固定的桥的组播地址（0x0180c2000000）
●源MAC地址―即发送该配置消息的桥MAC地址
●长度/类型―这里表示帧长
●LLC Header ―固定的链路头-0x424203
●Payload ― BPDU数据
BPDU数据：
●Protocol ID ―恒为0。
●Version ―恒为0。
●Type ―决定该帧中所包含的两种 BPDU 格式类型（配置 BPDU 或 TCN BPDU）。
●Flags ―标志活动拓朴中的变化，包含在拓朴变化通知（Topology Change Notifications）
的下一部分中。如下图：STP只使用了第0和第7比特位。