803.3以太帧格式

更新时间:2023-04-25 09:07:55 阅读: 评论:0


2023年4月25日发(作者:钢火)

802.3 以太网帧结构

以太网链路上的数据包称作以太帧以太帧起始部分由前导码和帧开始符组成。后面紧跟着一个以太网报头,MAC地址

明目的地址和源地址。帧的中部是该帧负载的包含其他协议报头的数据包(例如IP协议)。以太帧由一个32冗余校验码结尾。

它用于检验数据传输是否出现朗读稿 损坏

来自线路的二进制数据包称作一个帧。从物理线路上看到的帧,除其他信息外,还可看到前导码和帧开始符。任何物理硬件都

会需要新员工入职申请书 这些信息。

[note 1]

下面的表格显示了在以1500八位元组MTU传输(有些吉比特以太网甚至更高速以太网支持更大的帧,称作巨型帧)时的完

整帧格式。 一个八位元组是八个位组成的数据(也就是现代计算机的一个字节)

[note 2]

802.3 以太网帧结构

前导码 帧开始符 负载 帧间距

MAC 目标MAC 802.1Q 标签 以太类型冗余校

地址 地址 (可选) 长度

10101010 710101011 1461500 12

octet octet octets octets

6 octets 6 octets (4 octets) 2 octets 4 octets

641522 octets

721530 octets

841542 octets

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前导码和帧开始符

参见:Syncword

10/100M 网卡(MII PHY)一次传输4(一个半字)因此前导符会成为70101+0101,而帧开始符成为0101+11018

数据会先发送低4位,再发送高4位。1000M网卡(GMII)一次传输8位,而10Gbit/s(en:XGMII) PHY芯片一次传输32

位。 注意当以octet描述时,先传输701010101然后传输11010101。由于8位数据的低4位先发送,所以先发送帧

开始符的0101,之后发送1101

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报头

报头包含源地址和目标地址的MAC地址,以太类型字段和可选的用于说明VLAN成员关系和传输优先级的IEEE

802.1Q VLAN 标签。

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帧校验码

帧校验码是一个32位循环冗余校验码,以便验证帧数据是否被损坏。

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帧间距

主条目:en:Interframe gap

当一个帧发送出去之后,发送方在下次发送帧之前,需要再发送至少12octet的空闲线路状态码。

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以太帧类型

以太帧有很多种类型。不同类型的帧具有不同的格式和MTU值。但在同种物理媒体上都可同时存在。

以太网第二版

[note 3]

或者称之为Ethernet II 帧,DIX帧,是最常见的帧类型。并通常直接被IP协议使用。

Novell的非标准IEEE 802.3帧变种。

IEEE 802.2 逻辑链路控制 (LLC)

子网接入协议(SNAP)

所有四种以太帧类型都可包含一个IEEE 802.1Q选项来确定它属于哪个VLAN以及他的IEEE 802.1p优先级(QoS)

这个封装由IEEE 802.3ac定义并将帧大小从4字节扩充到1522字节(注:不包含7个前导字节和1个字节的帧开

始符以及12个帧间距字节)

IEEE 802.1Q标签,如果出现,需要放在源地址字段和以太类型或长度字段的中间。这个标签的前两个字节是标签

协议标识符(TPID)0x8100这与没有标签帧的以太类型/长度字段的位置相同,所以以太类型0x8100就表示包含

标签的帧,而实际的以太类型/长度字段则放在Q-标签的后面。TPID后面是两个字节的标签控制信息(TCI)(IEEE

802.1p 优先级(QoS)VLANID)Q标签后面就是通常的帧内容。

TPID

TPIDTag Protocol Identifier,标签协议标识)VLAN Tag中的一个字段,IEEE 802.1q协议规定该字段的取值为0x8100

设备缺省采用协议规定的TPID值(0x8100。某些厂商将设备可识别的TPID值设置为0x9100或其他数值。

为了和这些设备兼容,设备提供了全局的VLAN-VPN报文TPID值可调功能,用户可以自行配置TPID值。VLAN-VPN Uplink端口

在转发报文时会将报文外层VLAN Tag中的TPID值替换为用户设定值再进行发送,从而使发送到公网中的VLAN-VPN报文可以被其他

厂商的设备识别。

由于TPID字段在以太网报文中所处位置与不带VLAN Tag的报文中协议类型字段所处位置相同,为避免网络中报文转发和接收造成

混乱,用户在配置VLAN-VPN时,设备将不允许用户配置TPID为表1-1中列举的常用协议类型值。

下表为 常用以太网帧协议类型值协议类型对应取值

对应取值 协议类型

0x0806 ARP

0x0800 IP

0x8847/0x8848 M幼儿教师个人总结 PLS

0x8137 IPX

0x8000 IS-IS

0x8809 LACP

0x888E 802.1x

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Ethernet II

以太 II (也称作DIX以太网,是以这个设计的主要成员,DEC,IntelXerox的名字命名的。),把紧接在目标和

[1]

MAC地址后面的以太类型这个两字节字段定义为帧数据的。

例如,一个0x0800的以太类型说明这个帧包含的是IPv4数据报。同样的,一个0x关于梦想的歌 0806的以太类型说明这个帧是

一个ARP帧,0x8100说明这是一个IEEE 802.1Q帧,而0x86DD说明这是一个IPv6帧。

当这个工业界的标准通过正式的IEEE标准化过程后,802.3标准中以太类型字段变成了一个(数据)长度字段。(

初的以太包通过包括他们的帧来确定它们的长度,而不是以一个明确的数值。)但是包的接收层仍需知道如何解析包,

因此标准要求一单一双眼皮 将IEEE802.2头跟在长度字段后面,定义包的类型。多年之后,802.3x-1997标准,一个802.3标准

的后继版本,正式允许两种类型的封包同时存在。实际上,两种封包都被广泛使用,而最初的以太封包在以太局域

网中被广泛应用,因为他的简便和低开销。

为了允许一些使用以太II版本的数据报和一些使用802.3封装的最初版本的数据包能够在同一个以太网段使用,以

太类型值必须大于等于1536(0x0600)。这个值比802.3封包的最大长度1500byte (0x05DC)要更大。因此如果这个

字段的值大于等于1536,则这个帧是以太II帧,而那个字段是类型字段。否则(小于1500而大于46字节),他是阿根廷红虾怎么做 一

IEEE 802.3帧,而那个字段是长度字段。15001536(不包含)的数值未定义。

[2]

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802.2 LLC

一些协议,尤其是为OSI模型设计的,会直接在802.2 LLC层上操作。802.2 LLC层同时提供数据报和面向连接的

网络服务。

802.2以太网变种没有在常规网络中普遍使用。只有一些大公司的没有与IP网络融合的Netware设备。以前,很多

公司Netware网络支持802.2以太网,以便支持从以太网到IEEE 802.5令牌环网或FDDI网络的透明桥接。当今最

流行的封包是以太网版本二,由基于IP协议的网络使用,将其以太类型设置为0x0800用于封装IPv4或者0x86DD

来支持IPv6

[3]

还有一个英特网标准来使用LLC/SNAP报头将IPv4封装在IEEE 802.2帧中。 这几乎从未在以太网中实现过。(

FDDI以及令牌环网IEEE 802.11和其他IEEE 802网络中使用)。如果不使用SNAP,IP传输无法封装在IEEE

802.2 LLC帧中。这是因为LLC协议中虽然有一种IP协议类型,却没有ARPIPv6同样可使用LLC/SNAPIEEE

802.2以太网上传播,但,如同IPv4,它也绝少被这样使用。(尽管LLC/SNAPIPv6封包在IEEE 802网络中被

使用)

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子网接入协议

通过检查802.2 LLC头,可以确定他是否后继一个SNAP头。LLC头包含两个附加的8位地址字段,OSI模型术

语中称作(SAPs)。当源和目标SAP都设置为0xAA时,就会使用SNAP服务。SNAP头允许以太类型

服务访问点

值被任何IEEE 802协议使用,即使支持的是私有协议ID空间。在IEEE 802.3x-1997中,IEEE 以太标准被修改为

明确允许紧接着MAC地址的16位字段即可用于长度字段,也可用于类型字美容连锁机构 段。

Mac OS使用 802.2/SNAP 封包来实现以太网上的AppleTalk V2协议套件("EhterTalk")

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Novell raw 802.3

Novell"raw"802.3帧格式基于早期IEEE 802.3的工作。Novell以它作为起点来创建他自己的以太网上IPX协议

的的第一个实现。他们没有使用LLC头,而是直接在长度字段后面开始IPX数据包。这不符合IEEE 802.3标准,

但由于IPX的前两个字节一直是FF(而在IEEE 802.2 LLC中这种模式虽然理论上是可能的但实际上概率极其微小)

实用中这种方式与其他以太实现共同存在。但须注意在一些早期的DECnet可能无法识别之。

直到90年代中名人名言有哪些 期,Novell NetWare默认使用这个帧类型,而由于Netware曾如此流行,而那时IP还不是那么流行,

在过去的一些时候,大多数的以太网上都运载着负载IPX"raw" 802.3封包。直到Netware 4.10,当使用IPX时,

Netware才默认使用IEEE 802.2LLC(Nerware 帧类型Ethernet_802.2)

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效率

我们可以计算以太网的效率和比特率

当达到允许的最大负载值时可达到最高效率,对于无标签的以太网封包是,而使用

802.1Q VLAN标签时是

由效率中可计算比特率:

不带802.1Q标签的100BASE-TX以太网的最大比特率是97.53 Mbit/s. 注:不带标签的最大帧尺寸=1518 + 20

(7-byte 前导符,1-byte 帧开始符, 12-byte 帧间距)= 1538

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矮帧

矮帧是一个尺寸不及IEEE 802.3定义的最小长度64字节的以太网帧。可能的原因是以太网碰撞,数据不足,网卡

错误或软件错误。

[4]

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Notes

1. ^ 前导码和帧开始符无法在包嗅探程序中显示。这些信息会在OSI1层被网卡处理掉,而不会传入嗅

探程序采集数据的OSI2层。也存在OSI物理层的嗅探工具以显示这些前导码和帧开始符,但这些设

备大多昂贵,多用于检测硬件相关的故障。

2. ^ 前导码和帧开始符的位模式以位串的方式给出,最左的比特最先传输(以字节为单位,以太网传输

而非

最优先的位)。这个脚注与IEEE 802.3标准吻合。

3. ^ 第一版以太帧在早期以太网原型中使用,并使用8MAC地址,从未在商业中使用


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