以太网帧定义格式和字段意义(以太网报文格式和各字段内容)

以太网数据帧格式是起始部分由前同步码和帧开始定界符组成，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。以太帧的中部是该帧负载的包含其他协议报头的数据包，如 IP 协议。由一个 32 位冗余校验码结尾，用于检验数据传输是否出现损坏。扩展资料：当以太网软件从网络层接收到数据报之后，根据需要把网际层的数据分解为较小的块，以符合以太网帧数据段的要求。把数据块打包成帧。每一帧都包含数据及其他信息，这些信息是以太网网络适配器处理帧所需要的。以太网帧的整体大小必须在 64～1518 字节之间（不包含前导码）。有些系统支持更大的帧，最大可以支持 9000 字节。有些系统支持更大的帧，最大可以支持 9000 字节。
以太网帧格式，即在以太网帧头、帧尾中用于实现以太网功能的域。在以太网的帧头和帧尾中有几个用于实现以太网功能的域，每个域也称为字段，有其特定的名称和目的。IEEE802.3以太帧头如图所示：扩展：以太网帧格式多达5种，这是由历史原因造成的。事实上，今天的大多数TCP/IP应用都是用Ethernet V2帧格式（IEEE802.3-1997改回了对这一格式的兼容），而交换机之间的BPDU（桥协议数据单元）数据包则是IEEE802.3/LLC的帧，VLAN Trunk协议如802.1Q和Cisco的CDP（思科发现协议）等则是采用IEEE802.3SNAP的帧。前导码（7字节）、帧起始定界符（1字节）、目的MAC地址（6字节）、源MAC地址（6字节）、类型/长度（2字节）、数据（46~1500字节）、帧校验序列（4字节）[MAC地址可以用2－6字节来表示，原则上是这样，实际都是6字节]

802.1 802.2无线用的是802。3

以太网中的MAC帧的格式与各字段的作用为： 前导码（7字节）：使接收器建立比特同步起始定界符SFD（1字节）：指示一帧的开始目的地址DA（6字节）：指出要接收该帧的工作站源地址SA（6字节）：指示发送该帧的工作站地址。数据字段长度长度（2字节）：指示其后的逻辑链路控制（LLC）数据字节的长度逻辑链路控制帧LLC：携带的用户数据填充字段PAD：以保证帧有足够长度来适应碰撞检测的需要 帧校验序列FCS（4字节）：采用循环冗余校验码（CRC）用于检验帧在传输过程中有无差错

目前，有四种不同格式的以太网帧在使用，它们分别是： ●Ethernet II即DIX 2.0：Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式。Cisco名称为：ARPA。●Ethernet 802.3 raw：Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式。Cisco名称为：Novell-Ether。●Ethernet 802.3 SAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式。Cisco名称为：SAP。●Ethernet 802.3 SNAP：IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式。Cisco名称为：SNAP。在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特（8字节）的前导字符，如图3所示。其中，前7个字节称为前同步码（Preamble），内容是16进制数0xAA，最后1字节为帧起始标志符0xAB，它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节（6＋6＋2＋46＋4），最大长度为1518字节（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS），采用32位CRC循环冗余校验对从"目标MAC地址"字段到"数据"字段的数据进行校验。在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中，原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被"总长度"字段所取代，它指明其后数据域的长度，其取值范围为：46-1500。接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF，它标识此帧为Novell以太类型数据帧。在Ethernet 802.3 SAP帧中，将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP，同时增加了1个字节的"控制"字段，构成了802.2逻辑链路控制（LLC）的首部。LLC提供了无连接（LLC类型1）和面向连接（LLC类型2）的网络服务。LLC1是应用于以太网中，而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点：源服务访问点（SSAP）和目标服务访问点（DSAP）。它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x06代表IP协议数据，16进制数0xE0代表Novell类型协议数据，16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。至于1个字节的"控制"字段，则基本不使用（一般被设为0x03，指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式）。Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于：●2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来，其值为16进制数0xAA。●1个字节的"控制"字段内容被固定下来，其值为16进制数0x03。●增加了SNAP字段，由下面两项组成：◆新增了3个字节的组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）字段，其值通常等于MAC地址的前3字节，即网络适配器厂商代码。 ◆2个字节的"类型"字段用来标识以太网帧所携带的上层数据类型。

在以太网的帧头和帧尾中有几个用于实现以太网功能的域，每个域也称为字段，有其特定的名称和目的DIX (Digital Equipment Corporation, Intel, Xerox——数字设备公司，英特尔，施乐)Preamble8Destination6Source6Type2Data and Pad46~1500FCS4IEEE802.3(Original)Preamble7SFD1Destination6Source6Length2Data and Pad46~1500FCS4IEEE802.3(Revised 1997)Preamble7SFD1Destination6Source6Length/Type 2Data and Pad46~1500FCS4

下面主要介绍了四种不同格式的以太网帧格式。在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特（8字节）的前导字符，如图1所示。其中，前7个字节称为前同步码（Preamble），内容是16进制数0xAA，最后1字节为帧起始标志符0xAB，它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。图1 以太网帧前导字符除此之外，不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同，彼此也不兼容。下面分别介绍下各自的帧格式。 即DIX 2.0：Xerox与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式，如图2所示。图2 Ethernet 802.3 raw帧格式Ethernet II类型以太网帧的最小长度为64字节（6+6+2+46+4），最大长度为1518字节（6+6+2+1500+4）。其中前12字节分别标识出发送数据帧的源节点MAC地址和接收数据帧的目标节点MAC地址。（注：ISL封装后可达1548字节，802.1Q封装后可达1522字节）。接下来的2个字节标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x0800代表IP协议数据，16进制数0x809B代表AppleTalk协议数据，16进制数0x8138代表Novell类型协议数据等。在不定长的数据字段后是4个字节的帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS），采用32位CRC循环冗余校验对从目标MAC地址字段到数据字段的数据进行校验。 Novell在1983年公布的专用以太网标准帧格式，如图3所示。图3 Ethernet 802.3 raw帧格式在Ethernet 802.3 raw类型以太网帧中，原来Ethernet II类型以太网帧中的类型字段被“总长度”字段所取代，它指明其后数据域的长度，其取值范围为：46~1500。接下来的2个字节是固定不变的16进制数0xFFFF，它标识此帧为Novell以太类型数据帧。 IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SAP版本以太网帧格式，如图4所示。图4 Ethernet 802. 3 SAP帧格式从图4中可以看出，在Ethernet 802.3 SAP帧中，将原Ethernet 802.3 raw帧中2个字节的0xFFFF变为各1个字节的DSAP和SSAP，同时增加了1个字节的控制字段，构成了802.2逻辑链路控制（LLC）的首部。LLC提供了无连接（LLC类型1）和面向连接（LLC类型2）的网络服务。LLC1是应用于以太网中，而LLC2应用在IBM SNA网络环境中。新增的802.2 LLC首部包括两个服务访问点：源服务访问点（SSAP）和目标服务访问点（DSAP）。它们用于标识以太网帧所携带的上层数据类型，如16进制数0x06代表IP协议数据，16进制数0xE0代表Novell类型协议数据，16进制数0xF0代表IBM NetBIOS类型协议数据等。至于1个字节的控制字段，则基本不使用（一般被设为0x03，指明采用无连接服务的802.2无编号数据格式）。 IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式，如图5所示。图5 Ethernet 802. 3 SNAP帧格式Ethernet 802. 3 SNAP类型以太网帧格式和Ethernet 802. 3 SAP类型以太网帧格式的主要区别在于：2个字节的DSAP和SSAP字段内容被固定下来，其值为16进制数0xAA。1个字节的控制字段内容被固定下来，其值为16进制数0x03。增加了SNAP字段，由下面两项组成：新增了3个字节的组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier，OUI ID）字段，其值通常等于MAC地址的前3字节，即网络适配器厂商代码。2个字节的“类型”字段用来标识以太网帧所携带的上层数据类型。