以太网帧格式是什么?

以太网帧格式

在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,以MAC地址说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位冗余校验码结尾,它用于检验数据传输是否出现损坏。

结构

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这些信息。

下面的表格显示了在以1500个八比特组为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。一个八比特组是八个位组成的数据(也就是现代计算机的一个字节)。

ethernet || 型 以太网帧结构 前导码 帧开始符 MAC 目标地址 MAC 源地址 802.1Q标签 (可选) 以太类型 负载 冗余校验 帧间距

10101010 7个octet10101011 1个octet6 octets6 octets(4 octets)2 octets46–1500 octets4 octets12 octets
64–1522 octets
72–1530 octets
84–1542 octets

前导码和帧开始符

参见:Syncword

一个帧以7个字节的前导码和1个字节的帧开始符作为帧的开始。快速以太网之前,在线路上帧的这部分的位模式是10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101011。由于在传输一个字节时最低位最先传输(LSB),因此其相应的16进制表示为0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0x55 0xD5。

10/100M 网卡(MIIPHY)一次传输4位(一个半字)。因此前导符会成为7组0x5 0x5,而帧开始符成为0x5 0xD。1000M网卡(GMII)一次传输8位,而10Gbit/s(XGMII) PHY芯片一次传输32位。 注意当以octet描述时,先传输7个01010101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。

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 802.1QVLAN 标签。

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。

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12个octet的空闲线路状态码。

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