58.以太网数据回环实验(1)理论知识
(1)OSI七层模型:
为了实现网络通信的标准化,普及网络应用,国际标准化组织(ISO)将整个以太网通信结构制定了OSI(Open System Interconnection)模型,译为开放式系统互联。
OSI定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层),即OSI开放互联系统参考模型。
应用层协议:HTTP、HTTPS、FTP、POP3、SMTP、SNMP、DHCP、DNS
传输层协议:TCP、UDP
(2)TCP/IP五层模型:
TCP/IP协议,即传输控制协议/网际协议,是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇,只是因为TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,因此被称为TCP/IP协议。
(3)以太网简介:
前置知识:若干个局域网组成城域网,若干个城域网组成广域网。
以太网是指遵守IEEE 802.3标准组成的局域网。
(4)MII/RGMII接口
MII(介质无关接口),媒体独立接口,是由IEEE-802.3定义的以太网行业标准,用于连接以太网MAC层和PHY芯片,后逐步拓展为MII、RMII、SMII、GMII、RGMII等接口。
MII:百兆以太网接口,单边沿采样,需要13根线。
RMII:百兆以太网接口,MII的线路简化版,双边沿采样。
GMII:千兆以太网接口,单边沿采样,需要20根线。
RGMII:千兆以太网接口,GMII的线路简化版,双边沿采样,需要12根线。
10M bit/s的以太网对应RX_CLK 2.5MHz
100M bit/s的以太网对应RX_CLK 25MHz
1000M bit/s的以太网对应RX_CLK 125MHz
GMII对应RXD[7:0] 、TXD[7:0]
RGMII对应RXD[3:0] 、TXD[3:0]
(5)MAC子层功能
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,然后交给物理层。
接收方得到正常数据时,自动去除MAC控制信号,把数据包交给上层。
前导码,也称报头,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;帧起始定界符用于区分前导码与数据段,内容为 0xD5。(前导码和帧起始定界符在 MAC 收到数据包后会自动过滤掉)
Type/Length(数据包类型):用来描述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MAC 数据包数据段的长度。如果该值被设置大于 0x0600,则不是用于长度描述,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。