mac层的主要功能介绍

　　MAC简介

　　MAC即媒体介入控制层，属于OSI模型中数据链路层下层子层。它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义，逻辑拓扑（信号通过物理拓扑的路径）也在此处被定义。线路控制、出错通知（不纠正）、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。

　　MAC协议的种类

　　多个用户，多址接入的核心问题就是：对于一个信道，多个用户产生竞争的时候，如何采用一些协调机制，也就是采用何种MAC协议。例如两种极端的MAC协议，一种是完全自由的方式，用户自由发送，但是要解决一个问题是碰撞后如何办，一种是完全排序，每个用户都被规定了详细的规则来发送，接收包。但是，实际上不可能这样的，因为MAC协议，主要决定了通信的吞吐量、延迟等性能，所以，这块是非常重要的，是多种方式的结合。MAC协议主要分为以下三类

　　1、固定分配信道。信道基本上可以分为频分、时分、码分、空分，每个用户都被固定的分配了一个信道，这种方式实时性很高，但是有浪费。主要是面向语音。例如FDMA（电话）、TDMA（GSM）、CDMA.

　　2、随机分配信道。。主要是面向数据。例如ALOHA，CSMA就是随机分配的典型例子。

　　3、按需分配信道。根据用户的要求，按照需求分配信道，例如802.16就是按照需求分配信道。主要是面型多媒体。

　　MAC帧格式

　　MAC帧基本格式如下图所示：

　　1、FrameControl字段

　　-ProtocolVersion：目前为0

　　-Type：帧类别，有下面三种，每个类别又有一些子类别（见Subtype）

　　00：管理帧（ManagementFrame）

　　01：控制帧（ControlFrame）

　　10：数据帧（DataFrame）

　　11：保留未使用

　　-Subtype：帧子类别，与Type共同来决定一个帧的类型，详细如下表所示

　　-ToDS/FromDS：指示帧目的地是否为DS（分布式系统），可以简单地理解为是否【发往/来自】AP

　　-Morefragments：指示是否还有分片（除去最后一个分片）

　　-Retry：指示当前帧是否为重传帧，接收方收到后会删掉重复帧

　　-Powermanagement：指示STA的电源管理模式，1表示STA在数据交换完成后进入省电（Power-Save）模式，对于AP恒为0

　　-Moredata：指示AP为进入省电模式的STA进行帧缓存（来自DS）

　　-WEP：指示framebody是否使用WEP加密

　　-Order：指示将进行严格次序（StrictlyOrdered）传送

　　2、其他字段

　　-Duration/ID：可以用在下面三个场景中

　　@1Duration，第15位置0，用于设定NAV，数值代表预计使用介质的微秒数

　　@2在CFP帧中，第14位置0，第15位置1，其他值为0，字段值为32768，让其他没有收到Beacon帧的STA公告无竞争周期

　　@3在PS-Poll（省电-轮询）帧中，第14、15位同时置1，用于从省电模式醒来的STA发送AID（关联标识符）以取得在AP中的缓存帧

　　-Address：有以下几种类型，由帧类型决定使用哪几个地址字段，通常有三个，SA、DA和BSSID

　　BSSID，基本服务集标识符

　　DA，目的地址

　　SA，源地址

　　RA，接收端地址

　　TA，发送端地址

　　-SequenceControl：包含两个子字段，4位的分片编号（FragmentNumber）和12位的顺序编号（SequenceNumber）

　　顺序编号4096的模数，从0开始，每处理一个上层封包就加1

　　若上层封包分片处理，所有帧分片采用相同顺序编号

　　对于重传帧，顺序编号不变

　　-FrameBody：帧主体也称数据字段（Datafield），用于传递上层有效载荷（Payload），可为0

　　-FCS：帧校验序列，采用循环冗余校验（CRC）码，计算范围包括MAC头中所有字段及帧主体

　　3、帧主体数据

　　不同于以太网，802.11的FrameBody以802.2的逻辑链路控制（LLC）来封装不同类型的网络协议

　　有两种封装方式：RFC1042、802.1H

　　下图是802.11里的IP封装

　　MAC的修改地址

　　通用修改

　　需要根据MAC芯片型号联系厂家拿到对应的固件刷写工具，以及MAC地址文件，其中MAC地址是需要向IEEE联盟购买有效段的，并是唯一的，如果出现重复的则会报IP地址重复的错误而导致相同MAC地址的计算机网络访问异常。

　　Unix/Linux系统下修改MAC地址

　　进入保存MAC信息文件

　　图形界面下Alt+Ctrl+Space→打开命令行终端→

　　方法1、输入：ifconfig

　　方法2、输入：ifconfig|grep“inet”|cut-c0-36|sed-e‘s/［a-zA-Z：］//g’

　　方法3、输入：hostname-i

　　方法4、输入：netstat-r

　　方法5、输入：cat/etc/resolv.conf

　　→显示相关网络数据

　　其中inetaddr为ip地址，HWaddr是主机的HardwareAddress即MAC。

　　修改MAC

　　方法1、修改MAC的方法：在/etc/rc.d/init.d/中的network中加入ifconfigeth0hwetherxx:xx:xx:xx:xx:xx（MAC）然后重新启动就会发现网卡地址已经是xxxxxxx了。

　　方法2、也可以将/sbin/ipconfigeth0hwetherMACaddr加入到/etc/rc.local中去。