以太网IEEE 802.3帧的结构
IEEE8023协议简介
IEEE802.3局域网协议IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite）简介以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。
在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。
半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。
它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。
该限制极大的降低了其高速传输的有效性。
因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。
传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：10 Mbps －10Base-T 以太网100 Mbps －快速以太网1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z）10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。
有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。
基本组成以太网系统由三个基本单元组成：物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。
IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。
MAC 子层有两个基本职能：数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。
介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中标准定义。
802.2 IEEE 由LLC网桥实体，提供LANs 之间的LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。
IEEE802.3标准：CSMA CD
5.3 IEEE 802.3标准：CSMA/CD更详细内容5.3.1 802.3局域网概述部件（见图）*同轴电缆*收发器*收发器电缆*网卡收发器内部结构及与电缆连接（见图）*收发器的功能：从计算机经收发器电缆得到数据向同轴电缆发送，或反过来，从同轴电缆接收数据经收发器电缆送给计算机；检测在同轴电缆上发生的数据帧的冲突；在同轴电缆和电缆接口的电子设备之间进行电气隔离；当收发器或所连接的计算机出故障时，保护同轴电缆不受其影响。
* 收发器电缆——5对双绞线，距离小于50米。
* 网卡实现MAC子层及物理层的功能，主要有以下三个：数据的封装与解封发送时将LLC 子层交下来的LLC PDU 加上MAC 子层的首部和尾部，成为MAC 帧。
接收时将MAC 帧剥去首部和尾部，然后送交LLC 子层；链路管理主要是CSMA/CD 协议的实现；编码与译码即曼彻斯特编码与泽码。
（网卡常将收发器集成在一起，电缆通过T 头接入）可将物理层进一步分解为PLS子层和PMA子层∙PLS——物理信令，向MAC提供服务，有收发、编解码及监听等功能。
∙PMA——物理媒体连接件，向PLS提供服务，有冲突检测、超长控制、收发比特流等功能。
∙两种体系a)分开体系—— PLS与PMA分离，两者间用AUI连接件单元接口连接。
b)合成体系—— PLS与PMA在一个设备中。
两种体系都用MDI与电缆连接。
转发器的作用：——放大与重复驱动集线器的一些特点如下：使用集线器的局域网在物理上是一个星型网，但整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。
集线器有许多端口，每个端口通过RJ-45 插座用两对双绞线与一个工作站上的网卡相连（这种插座可连接4对双绞线，实际上只用2 对，即发送和接收各使用一对双绞线）。
集线器的每个端口都具有发送和接收数据的功能。
图5-9 是具有三个端口的集线器的示意图。
集线器采用了专门的芯片，进行自适应串音回波抵消。
可以把多个集线器连成多级星型结构的网络，可以使更多的工作站连接成一个较大的局域网。
以太网最大帧长 最小帧长
在传统以太网中,为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制?以太网(IEEE 802.3)帧格式：1、前导码：7字节0x55,一串1、0间隔，用于信号同步2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始3、DA(目的MAC)：6字节4、SA(源MAC)：6字节5、类型/长度：2字节，0～1500保留为长度域值，1536～65535保留为类型域值(0x0600～0xFFFF)6、数据：46～1500字节7、帧校验序列(FCS)：4字节，使用CRC计算从目的MAC到数据域这部分内容而得到的校验和。
以CSMA/CD作为MAC算法的一类LAN称为以太网。
CSMA/CD冲突避免的方法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。
一旦发生冲突，必须让每台主机都能检测到。
关于最小发送间隙和最小帧长的规定也是为了避免冲突。
考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。
在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。
这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。
假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。
由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。
这也是为什么必须有个最小帧长的限制。
按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。
这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。
这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。
512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。
512位时是主机捕获信道的时间。
如果某主机发送一个帧的64字节仍无冲突，以后也就不会再发生冲突了，称此主机捕获了信道。
由于信道是所有主机共享的，如果数据帧太长就会出现有的主机长时间不能发送数据，而且有的发送数据可能超出接收端的缓冲区大小，造成缓冲溢出。
IEEE802.3 协议简介word版本
I E E E802.3协议简介IEEE802.3局域网协议IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 8 02.3 suite）简介以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。
在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。
半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。
它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。
该限制极大的降低了其高速传输的有效性。
因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。
传输速率当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种：10 Mbps － 10Base-T 以太网100 Mbps －快速以太网1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z）10 千兆位以太网－ IEEE 802.3ae本文我们主要讨论以太网的总体概况。
有关快速以太网、千兆位以太网以及万兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。
基本组成以太网系统由三个基本单元组成：物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
在所有 IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和 MAC －客户端子层。
IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。
MAC 子层有两个基本职能：数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。
介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。
介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种：逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。
以太网简要教程
以太网简要教程一、概述通常我们所说的以太网主要是指以下三种不同的局域网技术：以太网/IEEE 802.3—采用同轴电缆作为网络媒体，传输速率达到10Mbps；100Mbps以太网—又称为快速以太网，采用双绞线作为网络媒体，传输速率达到100Mbps；1000Mbps以太网—又称为千兆以太网，采用光缆或双绞线作为网络媒体，传输速率达到1000Mbps（1Gbps）以太网以其高度灵活，相对简单，易于实现的特点，成为当今最重要的一种局域网建网技术。
虽然其它网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位，但是绝大多数的网络管理人员仍然把将以太网作为首选的网络解决方案。
为了使以太网更加完善，解决所面临的各种问题和局限，一些业界主导厂商和标准制定组织不断的对以太网规范做出修订和改进。
也许，有的人会认为以太网的扩展性能相对较差，但是以太网所采用的传输机制仍然是目前网络数据传输的重要基础。
二、以太网工作原理以太网是由Xeros公司开发的一种基带局域网技术，使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和碰撞检测（CSMA/CD）机制，数据传输速率达到10Mbps。
虽然以太网是由Xeros公司早在70年代最先研制成功，但是如今以太网一词更多的被用来指各种采用CSMA/CD技术的局域网。
以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要，而IEEE802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。
以太网版本2.0由Digital Equipment Corporation、Intel、和Xeros 三家公司联合开发，与IEEE 802.3规范相互兼容。
太网结构示意图如下：以太网/IEEE 802.3通常使用专门的网络接口卡或通过系统主电路板上的电路实现。
以太网使用收发器与网络媒体进行连接。
收发器可以完成多种物理层功能，其中包括对网络碰撞进行检测。
收发器可以作为独立的设备通过电缆与终端站连接，也可以直接被集成到终端站的网卡当中。
以太网帧结构详解
以太⽹帧结构详解⽹络通信协议⼀般地，关注于逻辑数据关系的协议通常被称为上层协议，⽽关注于物理数据流的协议通常被称为低层协议。
IEEE802就是⼀套⽤来管理物理数据流在局域⽹中传输的标准，包括在局域⽹中传输物理数据的802.3以太⽹标准。
还有⼀些⽤来管理物理数据流在使⽤串⾏介质的⼴域⽹中传输的标准，如帧中继FR（FrameRelay），⾼级数据链路控制HDLC（High-LevelDataLinkControl），异步传输模式ATM（AsynchronousTransferMode）。
分层模型0OSI国际标准化组织ISO于1984年提出了OSIRM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，开放系统互连参考模型）。
OSI参考模型很快成为了计算机⽹络通信的基础模型。
OSI参考模型具有以下优点：简化了相关的⽹络操作；提供了不同⼚商之间的兼容性；促进了标准化⼯作；结构上进⾏了分层；易于学习和操作。
OSI参考模型各个层次的基本功能如下：物理层:在设备之间传输⽐特流，规定了电平、速度和电缆针脚。
数据链路层：将⽐特组合成字节，再将字节组合成帧，使⽤链路层地址（以太⽹使⽤MAC地址）来访问介质，并进⾏差错检测。
⽹络层：提供逻辑地址，供路由器确定路径。
传输层：提供⾯向连接或⾮⾯向连接的数据传递以及进⾏重传前的差错检测。
会话层：负责建⽴、管理和终⽌表⽰层实体之间的通信会话。
该层的通信由不同设备中的应⽤程序之间的服务请求和响应组成。
表⽰层：提供各种⽤于应⽤层数据的编码和转换功能，确保⼀个系统的应⽤层发送的数据能被另⼀个系统的应⽤层识别。
应⽤层：OSI参考模型中最靠近⽤户的⼀层，为应⽤程序提供⽹络服务。
分层模型-TCP/IPTCP/IP模型同样采⽤了分层结构，层与层相对独⽴但是相互之间也具备⾮常密切的协作关系。
TCP/IP模型将⽹络分为四层。
TCP/IP模型不关注底层物理介质，主要关注终端之间的逻辑数据流转发。
Ethernet的介绍及其IP核简介
Ethernet的介绍及其IP核简介1.1 Ethernet的介绍以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用中最通用的通信协议标准。
以太网络采用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并且可以以10M/S 的速率运行在多种类型的电缆上。
以太网包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。
它们都符合IEEE802.3的相关协议要求。
以太网通信通常采用双绞线或者光纤作为传输介质。
光纤因为其抗干扰性好，主要用于主干网络的远距离传输。
而双绞线则主要用于短距离的布线，或者用来组建内部局域网。
1.1.1 IEEE802.3系列标准IEEE802.3标准描述的是在多种媒体上从1MB/S-10MB/S的局域网解决方案。
IEEE802.3 标准描述了物理层（PHY层）和数据链路层的MAC子层的实现方法，以及在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD的方式访问的方法。
当然，对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。
IEEE802.3标准的帧结构如下图1.1所示。
它的每一帧包含有8个域：前导码（preamble）包含7个字节（octet），每一帧以一7个字节的前导字段开头；帧起始定界符（SFD）包含1个字节，表示帧本身的开始；目的地址（DA）包含6个字节；源地址（SA）包含6个字节；类型域包含2个字节；数据域和填充段共包含46-1500字节；帧校验序列（FCS）包含4个字节；扩展段包含在帧校验序列部分之中。
1.1.2 CSMA/CD访问方式CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术。
在传统的共享以太网中，所有的节点共享传输介质。
如何保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务而避免因发生冲突导致介质传输效率降低，就成了以太网的介质访问控制协议所要解决的问题。
以太网技术概述
以太网技术标及发展
1973年 1973年， 2.98Mbit/s ，Xerox 98Mbit/s 1980 年，10Mbit/s， Xerox 、Digital和Intel 10Mbit/s， Digital和 1983 年 ， 以 太 网 技 术 （ 802.3 ） 、 令 牌 总 线 802. 802. 令牌环（ 802. （ 802.4 ） 、 令牌环 （ 802.5 ） 共同成为局域网领 域的三大标准 1995年，802.3u快速以太网标准 年 快速以太网标准 1998年，802.3z千兆以太网标准 年 千兆以太网标准 2002年，IEEE通过了 通过了802.3ae万兆以太网标准 年 通过了 万兆以太网标准
Ethernet/802.3操作 Ethernet/802.3操作
每个站点都可以接收到所有来自其他站点 的数据 为决定那个站点接收， 为决定那个站点接收，需要寻址机制来标 识目的站点 目的站点将该帧复制， 目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该 帧
高速以太网技术
100Mbit/s以太网技术 100Mbit/s以太网技术 1Gbit/s以太网技术 1Gbit/s以太网技术 10Gbit/s以太网技术 10Gbit/s以太网技术
1Gbit/s以太网体系结构和功能模块 1Gbit/s以太网体系结构和功能模块
MAC子层， 半双工和全双工处理 数据连路 层MAC 逻辑“与媒体无关接口” 编码方式 8B/10B编码/译码 短屏蔽铜线收发器 光缆 规格 介质 1Gbase-CX 短屏蔽铜线 850nm短波 MMF多模 1Gbase-SX 62.5/50um光缆 1310nm长波 SMF单模 1Gbase-LX 9um单模光缆 1Gbase-TX 非屏蔽超五类线 非屏蔽铜缆编码/译码 非屏蔽铜线收发器
IEEE802.3物理层标准
10Base5
介质 粗缆 细缆 双绞线 光纤 75欧姆 电缆
最大区间长度 500m 185m 100m 2000m 3600m
节点树/段 100 30 1024 1024
拓扑结构 总线型 总线型 星形 星形 树形
接口
优点 用于主干 廉价 容易维护 距离较远 宽带系统
AUI BNC RJ-45 ST1 AUI
• 无效的帧
– 帧的长度与长度字节给出的值不一致； – 帧的长度小于规定的最短长度； – 帧的长度不是整数字节； –接收到的帧的校验和出错
将无效的帧丢弃！！
4.3.2 IEEE802.3物理层标准
由IEEE定义的以太网标准有几个不同的变种。 差别表现在：介质；网段的最大长度；网段上的 站点数目；数据速率。
协议复杂，轻负载时效 率低。
IEEE 02.5
发送时延确定，可设置优先级，重负 协议复杂，轻负载时效 载时效率高，可以使用多种传输介质。 率低，限制最大帧长度。
802.3
• 优点
– 使用无源电缆； – 使用最为广泛； – 轻负载时，延迟为0。 – 算法简单； – 站点可以在网络运行中安装；
• 缺点
• 优缺点比较
协议
IEEE 802.3
优点
协议简单、站点接入和安装方便，使
缺点
发送的时延不确定，重 负载时效率低，限制最 用广泛。低负载情况效率高，延迟小。 小帧长，无优先级设置。 发送时延确定，不限制最小帧长，可 设置优先级，重负载时效率高，支持 多个信道，可传输数据、语音和图像 等多种信号。
IEEE 802.4
10BASE-F：以光纤作为介质的系统的规范。每条 传输线路均使用一条光纤，每条光纤采用曼切斯特 编码传输一个方向上的信号。包含三个标准： 10BASE-FP（Passive，无源的） 10BASE-FL（Link， 链路） 10BASE-FB（Backbone，主干）
EthernetII和802.3包头的区别[精心整理]
![EthernetII和802.3包头的区别[精心整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/db052cceac51f01dc281e53a580216fc700a532b.png)
Ethernet的帧格式和结构概述(2008-10-15 15:59:48)用过NetXray之类的抓包软件的人，可能经常会被一些不同的Frame Header搞糊涂，为何用的Frame 的Header 是这样的，而另外的又不一样。
这是因为在Ethernet 中存在几种不同的帧格式，下面我就简单介绍一下几种不同的帧格式及他们的差异。
一．Ethernet帧格式的发展1980 DEC,Intel,Xerox制订了Ethernet I的标准1982 DEC,Intel,Xerox又制订了Ehternet II的标准1982 IEEE开始研究Ethernet的国际标准802.31983 迫不及待的Novell基于IEEE的802.3的原始版开发了专用的Ethernet帧格式1985 IEEE推出IEEE 802.3规范后来为解决EthernetII与802.3帧格式的兼容问题推出折衷的Ethernet SNAP格式(其中早期的Ethernet I 已经完全被其他帧格式取代了所以现在Ethernet只能见到后面几种Ethernet的帧格式现在大部分的网络设备都支持这几种Ethernet的帧格式如:c isco的路由器再设定Ethernet接口时可以指定不同的以太网的帧格式:arpa,sap,snap,novell-ether)二.各种不同的帧格式下面介绍一下各个帧格式1.Ethernet II就是DIX以太网联盟推出的，它由6个字节的目的MAC地址，6个字节的源MAC地址，2个字节的类型域（用于标示封装在这个Frame、里面数据的类型)以上为Frame Header,接下来是46--1500 字节的数据，和4字节的帧校验）2.Novell Ethernet它的帧头与Ethernet有所不同其中EthernetII帧头中的类型域变成了长度域，后面接着的两个字节为0xFFFF，用于标示这个帧是Novell Ether类型的Frame ，由于前面的0xFFFF占掉了两个字节所以数据域缩小为44-1498个字节,帧校验不变。
8023的帧结构
• ④ 数据字段；
• ⑤ 帧校验占用4个字节，采用CRC码，用于校验帧传输中 的差错。
第三个字段表示类型时
数据字段内容为IP数据报；
– 长度：46~1500字节； – 若数据长度小于46字节，MAC字子层会在数据字
• 控制字段：1字节——无编号帧 2字节——信息帧、监督帧
MAC帧的传送
• 前同步码 • 帧开始定界符 • 最小间隔时间9.6微秒
MAC帧的传送
8字节
目的地址 源地址 长度/类型 数据字段
FCS
（物理层） 6字节
6字节 10…1010101010 10101011
为什么复杂？
• 802委员会的出发点： • MAC层可以知道IP数据报的长度，所以增
加长度字段； • LLC帧结构使得局域网实现面向链接的服
务。
以太网V2帧结构
目的地址 6字节
源地址 6字节
类型 2字节
数据 46～1500字节
FCS 4字节
段后面加入一个整数字节的填充字段，以保证数据 字段长不小于46字节； – 对于有效数据字段长度的识别，由上层协议实现。
第三个字段表示长度时
8字节
目的地址 源地址 长度
LLC帧结构 FCS
（物理层） 6字节 6字节 1~2字节 <1500字节 4字节
DSAP目的服务访问点 SSAP源服务访问点 控制
前同步码 7字节
帧开始定界符 1字节
无效帧的检验
• 802.3规定的无效MAC帧情况：
– （1）MAC客户数据字段长度与长度字段的值 不一致；
– （2）帧的长度不是整数个字节； – （3）用收到的帧检验序列FCS查出有差错； – （4）收到的帧的MAC客户数据字段长度不在
以太网IEEE 802.3帧的结构
以太网IEEE 802.3帧的结构以太网/IEEE802.3帧的结构下图所示为以太网/IEEE802.3帧的基本组成。
如图所示，以太网和IEEE802.3帧的基本结构如下：前导码(Preamble)：由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。
IEEE802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。
以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。
帧首定界符（SOF:Start-of-Frame Delimiter）：IEEE802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。
目标和源地址（DA、SA）：表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。
其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。
类型（以太网）：占用2个字节，指定接收数据的高层协议。
xxL（IEEE802.3）：表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。
数据L（以太网）：在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。
虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。
数据（IEEE802.3：LLCPDU逻辑链路层协议数据单元）：IEEE802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。
如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。
LLCPDU——它的范围处在46字节至1500字节之间。
最小LLCPDU长度46字节是一个限制，目的是要求局域网上所有的站点都能检测到该帧，即保证网络工作正常。
如果LLCPDU小于46个字节，则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。
802.3一个帧的xx计算公式：DA+SA+L+LLCPDU+FCS=6+6+2+(46～1500)+4=64～1518即当LLCPDU为46个字节时，帧最小，帧长为64字节；当LLCPDU为1500字节时，帧最大，帧长为1518字节帧校验序列（FCS:Frame Check Sequence）：该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。
常见以太网错误帧的解释
常见以太网错误帧的解释1 引言我们在测试中经常会听到各种以太网帧术语，比如说CRC，Alignment，Fragment，超小帧（Runt），超长帧(oversize)，Jabber帧, Jumbo帧等。
很多初学者对这些概念不清楚，我在此想对这些术语做些总结。
首先介绍一些基本的概念然后再做关于错误的介绍。
2 以太网帧基本概念以太网主要有两种帧结构Ethernet II帧和IEEE 802.3帧：Preamble : 称前导符, 由0,1 交替组成的7字节, 通知目的地准备接收SOF: 帧首定界字符, 由两个连续的代码1结尾, 标识一帧的开始Destination Adress & Source Adress:目的MAC地址\源MAC地址,可以是单播,组播或广播地址;Type\Length：type表明数据域类型长度；Length表明紧随其后数据段的字节数。
该值的大小区分Ethernet II帧和IEEE 802.3帧大于1500：类型域中数值大于1500的帧是Ethernet II帧，该域中的值最小为1536 (600 hex)。
小于等于1500：长度域中数值小于等于1500的帧是IEEE 802.3帧, 该域中的值最大为1500。
DATA: 数据段, 以太网的字节传输最大值是1518 bytes(未启用Jumbo)，最小值是64 bytes，数据包中的字节数必须要能被8整除。
FCS : 帧校验,该序列为4个字节的循环冗余校验CRC, 发送方按一定计算方式产生,接收方对接收到的数据用同样的方式计算并将得到的校验码和接收到的校验码比较,如果一致认为传输正确.。
Jumbo帧：伴随着以太网速率的提高，千兆以太网的产生而提出了Jumbo帧.也称巨型帧即字节数大于1518字节的帧. 现在的单板TGE，SEC，RSEB\RSEA, MSEB\MSEA都有支持Jumbo帧的配置选项. MSEB单板最大支持的帧长可以达到64kbyte(需求只要求9600byte).3 以太网CRC实现在传输系统中,为了保证数据传输的正确性, 对传输过程进行差错控制, 循环冗余校验(CRC)就是一种差错控制机制.循环冗余码是建立在近世代数基础上的，编解码电路简单，检错能力强。
以太网帧格式和IEEE802
3 以太网帧格式目前，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。
图3 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。
3.1 Ethernet II帧格式如图4所示，是Ethernet II类型以太网帧格式。
图4 Ethernet II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。
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。
以太网(IEEE 802.3)
《网络协议》实验报告实验名称：以太网（IEEE 802.3）组别机器号：第六组班级：网络工程13-3班学号：****************指导教师：***成绩：一、实验目的1．掌握以太网的报文格式2．掌握MAC地址的作用3．掌握MAC广播地址的作用4．掌握LLC帧报文格式5．掌握协议编辑器和协议分析器的使用方法6．掌握协议栈发送和接收以太网数据帧的过程二、实验环境实验拓扑结构：MAC：002511-5397A2三、实验内容1．领略真实的MAC帧2．理解MAC地址的作用3．编辑并发送MAC广播帧4．编辑并发送LLC帧四、实验过程及结果分析1．领略真实的MAC帧本实验主机A和B（主机C和D，主机E和F）一组进行。
（1）主机B启动协议分析器，新建捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（提取ICMP 协议）。
（2）主机A ping 主机B，察看主机B协议分析器捕获的数据包，分析MAC帧格式。
（3）将主机B的过滤器恢复为默认状态。
图1-1图1-22．理解MAC地址的作用本实验主机A、B、C、D、E、F一组进行。
（1）主机B、D、E、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC地址为主机A的MAC地址）。
（2）主机A ping 主机C。
（3）主机B、D、E、F上停止捕获数据，在捕获的数据中查找主机A所发送的ICMP 数据帧，并分析该帧内容。
图2-1主机F没有收到主机A所发送的ICMP数据帧。
3．编辑并发送MAC广播帧本练习主机A、B、C、D、E、F一组进行实验。
（1）主机E启动协议编辑器。
（2）主机E编辑一个MAC帧①目的MAC地址：FFFFFF-FFFFFF②源MAC地址：主机E的MAC地址③协议类型或数据长度：大于0x0600④数据字段：编辑长度在46—1500字节之间的数据（3）主机A、B、C、D、F启动协议分析器，打开捕获窗口进行数据捕获并设置过滤条件（源MAC地址为主机E的MAC地址）。
以太网帧格式EthernetⅡ和ETHERNET8023IEEE8022SAP和SNAP的区别
EthernetⅡ/ETHERNET 802.3 IEEE802.2.SAP/SNAP的区别1.Ethernet V1：这是最原始的一种格式，是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD 以太网标准的封装格式，后来在1980年由DEC，Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准；2.Ethernet V2(ARPA)：这是最常见的一种以太网帧格式，也是今天以太网的事实标准，由DEC，Intel 和Xerox在1982年公布其标准，主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口，在帧格式上并无变化；Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准；Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。
常见协议类型如下：0800 IP0806 ARP8137 Novell IPX809b Apple Talk如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500)，则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了，而是下面讲到的三种802.3帧类型之一；Ethernet可以支持TCP/IP，Novell IPX/SPX，Apple Talk Phase I等协议；RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式；Ethernet_II中所包含的字段：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。
——PR：同步位，用于收发双方的时钟同步，同时也指明了传输的速率（10M和100M的时钟频率不一样，所以100M网卡可以兼容10M网卡），是56位的二进制数101010101010.....——SD: 分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发送端的网卡地址,同样是6个字节.----TYPE：类型字段，表明该帧的数据是什么类型的数据，不同的协议的类型字段不同。
以太网采用的通信协议
以太网采用的通信协议以太网是一种常见的局域网技术，它使用了特定的通信协议来实现计算机之间的数据传输。
这篇文章将介绍以太网采用的通信协议及其特点。
一、以太网的通信协议简介以太网使用的主要通信协议是以太网协议，也称作IEEE 802.3标准。
这个协议定义了在以太网中数据传输的规则和格式，确保了网络中各个设备之间的通信顺畅。
二、以太网协议分层结构以太网协议基于OSI参考模型将其分为不同的层次，包括物理层、数据链路层、网络层和传输层。
每个层次都负责不同的功能，协同工作以实现数据的可靠传输。
1.物理层物理层是以太网的最底层，它定义了电缆、连接器和传输介质等硬件设备的标准和规范，包括了如何进行电信号编码、传输距离和速率的限制等。
2.数据链路层数据链路层负责将物理层提供的传输信道抽象为逻辑上的数据帧。
它定义了帧的结构、地址的格式和寻址方法、帧的传输和接收机制等。
数据链路层还负责检测和处理错误，确保数据的可靠传输。
3.网络层网络层处理数据的路由和转发，将数据包从源设备传输到目的设备。
它使用IP协议进行寻址和路由选择，确保数据在网络中正确地到达目的地。
4.传输层传输层负责对数据进行分段或组装，并提供端到端的可靠传输。
它使用TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）等协议，确保数据的有序性和完整性。
三、以太网协议的特点以太网协议具有以下几个特点，使其成为广泛应用于局域网的通信协议：1.简单易用：以太网协议的规范相对简单，使用起来非常方便。
它只需要简单的硬件和基本的软件支持，就可以实现设备之间的连接和通信。
2.高性能：以太网提供了高带宽和低延迟的数据传输能力。
随着技术的发展，以太网的速度越来越快，从最初的10 Mbps到现在的多Gbps。
3.灵活可扩展：以太网可以根据需要进行扩展和升级。
它可以支持不同的传输介质和拓扑结构，适应不同规模和需求的网络。
4.广泛应用：以太网已经成为最常用的局域网技术，几乎所有的计算机和网络设备都支持以太网。
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以太网/IEEE
802.3帧的结构
下图所示为以太网/IEEE
802.3帧的基本组成。
如图所示，以太网和IEEE
802.3帧的基本结构如下：
前导码(Preamble)：由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。
IEEE
802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。
以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。
帧首定界符（SOF:
Start-of-Frame Delimiter）：
IEEE
802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。
目标和源地址（
DA、SA）：
表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。
其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。
类型（以太网）：
占用2个字节，指定接收数据的高层协议。
xxL（IEEE
802.3）：
表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。
数据L（以太网）：
在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。
虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。
数据（IEEE
802.3：LLCPDU逻辑链路层协议数据单元）：
IEEE
802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。
如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。
LLCPDU——它的范围处在46字节至1500字节之间。
最小LLCPDU长度46字节是一个限制，目的是要求局域网上所有的站点都能检测到该帧，即保证网络工作正常。
如果LLCPDU小于46个字节，则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。
802.3一个帧的xx计算公式：
DA+SA+L+LLCPDU+FCS=6+6+2+(46～1500)+4=64～1518
即当LLCPDU为46个字节时，帧最小，帧长为64字节；当LLCPDU为1500字节时，帧最大，帧长为1518字节
帧校验序列（FCS:
Frame Check Sequence）：
该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。