RAW-Ethernet Frames

10

Нещодавно мене спантеличили такі статті про кадри Raw-Ethernet:

RAW ethernet проти передачі повідомлення UDP за
допомогою кадрів із сировиною Ethernet

Коротко обидва вони обговорюють, що встановити комунікацію "точка-точка" можна лише за допомогою рівня Ethernet. У такому випадку уникнути накладних витрат шарів IP та TCP, а пропускна здатність збільшиться (приблизно 50% за деякими орієнтирами).

Я хотів би зробити подібний тест, але в бездротовому середовищі. Однак у мене є деякі проблеми:

Перший випуск
Чи є апаратні обмеження (тобто: Wi-Fi-карта), які можуть підірвати такі зусилля?

2-й випуск
Обидві статті обрали наступний формат кадру:

Наскільки мені відомо, преамбула, роздільник, панель та CRC додаються пристроєм Ethernet до кожного кадру і не можуть бути змінені за допомогою програмного забезпечення. Я думаю, що з пристроями Wi-Fi схоже. Отже, чи є якесь апаратне обмеження (тобто: Wi-Fi-карта), яке могло б підірвати видалення заголовків Mac?

ps: вважайте, що комунікація буде здійснюватися точково, тобто не буде маршрутизаторів, комутаторів, мостів, ... немає підключення до Інтернету.

— Марк Месса
джерело

2

Трафік без ІР через Ethernet є частиною мереж протягом десятиліть, тому я не дуже зрозумів, на що ви насправді намагаєтесь отримати відповідь, і, можливо, вам потрібно дізнатися більше про основи роботи в мережі. Не існує такого поняття, як "Ethernet Wireless Card", як 802.3 Ethernet та 802.11 Wireless - два абсолютно різних стандарту. Таким чином, ваш формат кадру у другому випуску взагалі не застосовуватиметься до мережі 802.11, але кадри мають певні вимоги відповідно до стандартів, тому багато компонентів обраного вами кадру не налаштовуються.

— YLearn

1

@YLearn Не-IP-трафік через Ethernet був частиною мереж десятиліттями нормально, але в той час пристрої Ethernet були не такі «розумні», як сьогодні, і багато роботи було виконано процесором. Мені було цікаво, чи втрачає вартість бути «розумним» гнучкість.

— Марк Месса

@YLearn взагалі не застосовуватиметься до мережі 802.11 Добре, я знаю, що інші комп'ютери, підключені у стандартній мережі 802.11, не визнають такі кадри як дійсні. Однак чи можна надсилати / отримувати такі кадри? Або апаратне забезпечення не дозволить?

— Марк Месса

@MarkMessa, кадри з одного хоста на інший хост у тій самій локальній мережі отримають другий хост. Питання полягає в тому, передаватимуться вони чи ні верхнім шарам мережевого стеку всередині хоста. Якщо приймаючий хост має тільки стек IP, а корисна навантаження кадру не IP, то дані будуть ігноруватися. Вам потрібно дізнатися про модель OSI, щоб отримати загальні уявлення про те, як передаються дані від одного хоста до іншого.

— Рон Моупін

@MarkMessa щодо вашого першого коментаря, незважаючи на те, що пристрої Ethernet "розумніші", Ethernet все ще працює як Ethernet. 802.3 ніколи не вимагає і ніколи не вимагатиме використання IP. Наприклад, хоч і рідкість, сьогодні Ethernet все ще підтримуватиме Appletalk або IPX / SPX так само щасливо, як ніколи, або взагалі без протоколу більш високого рівня (багато речей досі використовують лише L2 для зв'язку). Щодо вашого другого коментаря, я не впевнений, що ви маєте на увазі під "чи можна надсилати / отримувати такі кадри". Ви не можете надсилати 802.3 кадри понад 802.11, але є 802.11 лише повідомлення, не пов’язані з IP.

— YLearn

8

По-перше, Wi-Fi (IEEE 802.11) - це не Ethernet (IEEE 802.3) більше, ніж токенове кільце (IEEE 802.5) або будь-який з інших стандартів IEEE LAN, окрім 802.3, є Ethernet. Заголовки кадрів відрізняються для Wi-Fi та Ethernet.

Wi-Fi, Ethernet, токенове кільце, FDDI і т. Д. - всі стандарти LAN для OSI-шару-1 та шару-2, які інкапсулюють дейтаграми для протоколів верхнього рівня. Кожен може транспортувати рівень 3 протоколів, з яких IP - лише один.

Ви можете створити свій власний або використовувати один із існуючих протоколів 3-го рівня для одного з протоколів IEEE LAN, але вам потрібно мати рамку для обраного вами протоколу LAN. Не сподівайтеся, що ви зможете взаємодіяти з будь-яким пристроєм, на якому не працює стек протоколів, і не можна очікувати, що він буде працювати над будь-якими маршрутизаторами, у яких немає стека протоколів (це означає, що немає Інтернету, який використовує IP). Мости, такі як комутатори Ethernet або WAP, будуть транспортувати ваші протоколи верхнього шару, оскільки вони працюють на рівні 2, щоб ви могли створити локальну мережу.

Вам потрібно буде мати заголовок кадру для типу локальної мережі. По-перше, як один хост насправді надсилає іншому хосту без адреси шару-2 у кадрі. Я думаю, ви в основному повертаєтесь до послідовного зв’язку типу RS-232, який не має кадру чи заголовка, але він покладається на додаткові дроти для контролю даних.

— Рон Мопін
джерело

Wi-Fi (IEEE 802.11) - це не Ethernet (IEEE 802.3) Добре, я просто змінив частину питання, щоб уникнути цієї плутанини. Тепер, повністю від теми, просто подумати над цим: кілька продуктів рекламуються як "бездротова мережа Ethernet".

— Марк Месса

Я бачив такі речі, але це не означає, що це правильно. Кадри Wi-Fi та Ethernet різні, а Ethernet використовує систему виявлення зіткнень, але Wi-Fi використовує уникнення зіткнень. Інші локальні мережі використовують речі, як жетони, щоб взагалі запобігти зіткненням. Всі вони є різними локальними мережами, і якась реклама не робить їх однаковим.

— Рон Моупін

це не означає, що це правильно. Гаразд, я з вами згоден. Дякую, що мене виправили. Мені відомо про такі відмінності, як CSMA / CD, CSMA / CA та маркери. Однак мене засліпили оголошення типу "Wi-Fi - це бездротова мережа Ethernet".

— Марк Месса

і ви не можете очікувати, що він буде працювати над будь-якими маршрутизаторами. Не буде жодних маршрутизаторів, комутаторів чи мостів, лише зв'язок між точками. Я щойно відредагував питання, щоб уникнути цієї плутанини.

— Марк Месса

1

@MarkMessa Я не хочу уникати використання кадрів, я просто розглядаю можливість уникати використання заголовка MAC. Ось чому ваш запит заплутаний. Ви, здається, не розумієте, що без заголовків L2 вони більше не є Ethernet або 802.11 кадрами. Вам потрібно буде написати власний протокол L2 для роботи без заголовків L2, присутніх у 802.3 або 802.11.

— YLearn

7

Виходячи з ваших запитань та коментарів, я думаю, що ви пропускаєте пункт у двох статтях, на які ви посилаєтесь.

Коли вони говорять про "Raw Ethernet", вони говорять про кадри даних, які не містять жодних заголовків IP (L3) або TCP / UDP (L4). Вони не говорять про використання кадрів L2 без заголовків L2.

Без заголовків L2 кадр не був би ні кадром 802.3 (Ethernet), ні 802.11. Це було б зовсім інше. Окремий протокол L2.

Чи є якісь технічні обмеження (тобто: Wi-Fi-карта), які можуть підірвати такі зусилля?

Не включаючи заголовки L2? Абсолютно. Вам потрібно буде вказати конкретний адаптер, щоб отримати конкретну відповідь, але я сумніваюся, ви навіть можете написати драйвери, які працюватимуть із більшістю адаптерів 802.3 або 802.11, які не містять заголовків L2. Я здогадуюсь, що більшість адаптерів відхилить / видалить кадр як неправильний або перед надсиланням, або після отримання.

Посилаєте лише кадр 802.3 або 802.11, який не включає заголовки IP або TCP / UDP? Ні. Це відбувається постійно, як частина звичайних мережевих операцій, і це протягом десятиліть (принаймні, 802,3; 802.11 вже не так довго, але принаймні десятиліття).

Отже, чи є якесь апаратне обмеження (тобто: Wi-Fi-карта), яке могло б підірвати видалення заголовків Mac?

Дивись вище.

— YLearn
джерело

Більшість адаптерів відхилить / відкине кадр, я думаю, це відповідає на моє запитання. Пізніше я надішлю власну відповідь, щоб не втратити всіх цікавих «ефемерних» коментарів.

— Марк Месса

відхилити / відпустити кадр як неправильний або перед надсиланням, або після отримання. Наскільки я знаю, в режимі монітора ви можете чути будь-які кадри, навіть неправильно сформовані (наприклад: неправильна CRC). Однак цікаво, що апаратне забезпечення не дозволяє транслювати кадри без заголовків MAC.

— Марк Месса

невелика корекція. Однак цікаво, що адаптер не дозволяє транслювати кадри без заголовків MAC.

— Марк Месса

2

@MarkMessa "Наскільки я знаю, у режимі монітора ви можете чути будь-які кадри, навіть неправильні (наприклад: неправильна CRC)" Це повністю залежить від пристрою, про який йде мова. Багато адаптерів (включаючи комутатори) будуть обробляти та видаляти їх ще до того, як надсилати їх на захоплення / дзеркальне відображення / перетягування. Часто ви навіть не побачите трейлер Ethernet з CRC у захопленнях.

— YLearn

1

Я хотів би зробити подібний тест, але в бездротовому середовищі.

Подивіться на Wifibroadcast (Linux, деяку підтримку Android), який робить саме це. Короткий підсумок: він використовує пару адаптерів Wi-Fi, один у режимі ін'єкції, інший у режимі монітора та передає дані, використовуючи необроблені кадри Wi-Fi. Це односпрямований зв’язок. Хоча спочатку був задуманий як спосіб передачі відеозапису з низькою затримкою, він, звичайно, може використовуватися для всіх типів даних.

Чи є якісь технічні обмеження (тобто: Wi-Fi-карта), які можуть підірвати такі зусилля?

Так. Є адаптери, які працюють краще, і адаптери, які працюють менш добре, якщо вони взагалі працюють. Деякі адаптери в сирому режимі не можуть містити високу пропускну здатність, деякі адаптери потребують модифікації програмного забезпечення. Деякі адаптери працюють в діапазоні 2,4 ГГц, а деякі - в 5 ГГц, а деякі в обох.

— Радован Гарабік
джерело

0

Так. Теоретично ви можете запускати ефірну точку до точки. Обидві кінцеві точки повинні були знаходитись у безладному режимі, щоб видалити заголовки MAC 802.3 Ethernet MAC (інакше кадри не належать ні до NIC, і будуть ігноруватися.) Звичайно, якщо це зробити, це означає, що ви не працюєте з "Ethernet".

— Рікі Бім
джерело

розбещений режим Це дуже важливе питання, яке я сподівався підняти. У безладному режимі кадри, адресовані іншою MAC-адресою, ніж ваша, не будуть відкинуті карткою Wi-Fi. Однак те саме не стосується BSSID (виправте мене, якщо я помиляюся). Якщо фрейм не адресовано вашій BSSID, карта Wi-Fi відкине його. Чи можна цього уникнути і отримати ВСІ кадри, які доходять до вашої картки? (режим монітора?)

— Марк Месса

розмитий режим для видалення заголовків MAC 802.3 Ethernet На основі відповіді @YLearn, здається, що апаратне забезпечення не прийме кадри без заголовків L2.

— Марк Месса