Форматы кадров Ethernet

В процессе стандартизации в формате оригинального кадра Ethernet произошли изменения. Поле «EtherType» было заменено на поле «Length», также стандарт в соответствии со спецификацией IEEE 802 требовал, чтобы в поле данных инкапсулировался заголовок LLC, который позволял бы определять тип протокола сетевого уровня. Однако, несмотря на принятие стандарта, Ethernet II продолжал широко использоваться. Поэтому через несколько лет в стандарте IEEE 802.3-1997 формально было одобрено использование форматов кадра Ethernet II и IEEE 802.3. Стандарт IEEE 802.3-2012 определяет следующую структуру кадра, обязательную для всех МАС-реализаций (рисунок 5.15):

Рис. 5.15 Формат кадра IEEE 802.3-2012
Рис. 5.15 Формат кадра IEEE 802.3-2012

Кадр содержит семь обязательных полей:

  • Preamble (преамбула) – состоит из семи синхронизирующихся байт 10101010;
  • Start-of-Frame-Delimiter (SFP, начальный ограничитель кадра) – содержит значение 10101011. Эта комбинация указывает на то, что следующий байт – это начало заголовка кадра;
  • Destination Address (DA, адрес назначение) – МАС-адрес получателя кадра;
  • Source Address (SA, адрес источника) – МАС-адрес отправителя кадра;
  • Length/Type (длина/тип) – а) если значение меньше или равно 0x05DC (1500 в десятичной системе счисления), то поле указывает на длину поля данных в кадре (интерпретируется как длина); б) если значение больше или равно 0x0600 (1536 в десятичной системе счисления), то поле указывает на тип протокола, вложившего пакет в поле данных кадра (интерпретируется как тип);
  • Data (данные) – поле данных переменной длины. Минимальная длина поля 46 байт, максимальная длина поля –1500 байт (для стандартных кадров), 1504 байт (для кадров, содержащих тег протокола IEEE 802.1Q), 1982 байт (для расширенных (envelope) кадров);
  • Pad (Padding, заполнение) – состоит из такого количества байт заполнителей, которое обеспечивает минимальную длину поля данных в 46 байт. Это обеспечивает корректное распознавание коллизий при работе протокола CSMA/CD. Если длина поля данных достаточна, поле заполнения в кадре отсутствует;
  • Frame Check Sequence (FCS, поле контрольной суммы) – содержит контрольную сумму кадра. Служит для проверки, не искажен ли кадр. Значение поля вычисляется на основе содержимого полей DA, SA, Length/Type, поля данных и заполнения с помощью 32-разрядного циклического избыточного кода (Cyclic Redundancy Code, CRC);
  • Поле Extension (расширение) следует за полем FCS и состоит из последовательности битов, которые отличаются от битов данных и используются для выполнения процедур сетевого управления. Если эти процедуры не требуются, длина поля будет равна нулю. Это поле не используется при вычислении контрольной суммы кадра.

Минимальная длина кадра Ethernet составляет 64 байта, максимальная длина: стандартного кадра Ethernet — 1518 байт, кадра Ethernet с тегом стандарта IEEE 802.1Q – 1522 байта, расширенного кадра Ethernet — 2000 байт.

На практике существует четыре формата кадров Ethernet:

  • кадр Ethernet II (Ethernet версии 2 или Ethernet DIX);
  • кадр IEEE 802.3 /LLC;
  • кадр Ethernet SNAP;
  • кадр Raw 802.3 (Novell 802.3).
Разные типы кадра имеют некоторые отличия в формате, но могут сосуществовать в одной физической среде. При этом станция-отправитель и станция-получатель должны использовать один и тот же формат кадра. Наибольшее распространение получил кадр Ethernet II.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

девять + семнадцать =