Ethernet ramformat

Som bekant lägger Ethernet ramkonstruktionen header och trailer runt L3 PDU. Både Ethernet-header och trailer har flera fält som innehåller styrinformation och som används av Ethernet-protokollet.

Det finns två typer av inramning för Ethernet:

  • DIX Ethernet standard som idag kallas Ethernet II
  • IEEE 802.3 standard som har uppdateras flera gånger för att inkludera nya nätverksteknologier.

Skillnader mellan dessa två standarder och hur paket inkapslas i ramar är minimala. Den viktigaste skillnaden mellan dessa två standarder är tillägget i 802.3 av en Start Frame Delimiter (SFD) och en liten förändring till fältet Type för att omfatta Length, så som visas i figuren.

Bild 5: Frame format: IEEE 802.3 och Ethernet II

Ethernet rams fält

  • Preamble and Start Frame Delimiter fälten Preamble (7 bytes) och Start Frame Delimiter (SFD) (1 byte) används för synkronisering mellan sändande och mottagande nätverksenheter. Dessa första åtta byte används för att få uppmärksamhet från mottagande nätverksenheter. Egentligen är den första byte som berättar för mottagarna att göra sig redo för att ta emot en ny ram.
  • Destination MAC Address (6 byte) fält identifierar mottagaren. Adressen används av enheter i skikt 2.
  • Source MAC Address (6 byte) fält identifierar den sändande interface (NIC).
  • Length/Type (2 byte) fält definierar den exakta längden på ramens datafält. Fältens innehåll används sedan som en del av FCS för att kontrollera om meddelandet togs emot utan deformationer. Om fältet Type används indikerar detta att ramar hanteras av Ethernet II.
    • Dessa två användningsområden (Length/Type) kombinerades officiellt år 1997 i IEEE 802.3x-standarden eftersom båda var allmänt i bruk. När en nod tar emot en ram måste den undersöka Length fältet för att avgöra protokoll i bruk.
    • Om de två oktett är lika med eller större än 0x0600 hexadecimal eller 1536 decimal då innehållet i datafältet avkodas enligt Ethernet II frame-format (Type) i vilket definieras ett protokoll. (> 1536 då Ethernet II, Type)
    • Om värdet är lika med eller mindre än 1500 decimal eller hexadecimal 0x05DC då Length fältet används för att indikera användning av IEEE 802.3 frame-format. Detta är hur Ethernet II och 802.3 differentieras. (< 1500 då Ethernet 802.3, Length).
  • Data och Pad fälten (46-1500 bytes) innehåller de inkapslade data från ett högre skikt vilket är en L3 PDU eller IPv4-paket. Alla ramar måste vara minst 64 byte långa. Om ett litet paket är inkapslat används Pad fältet för att öka storleken på ramen till den minimala storleken.
  • Frame Check Sequence fält (4 bytes) används för feldetektering i en ram. Ethernet använder en cyklisk redundanskontroll (CRC) som går ut på att jämföra mottagarens egen CRC värden med avsändarens CRC värd. Den mottagande enheten tar emot ramen och genererar en CRC för att leta efter fel. Om beräkningarna stämmer inträffade inga fel. Men om CRC värden inte stämmer med varandra är detta en indikation på att data har förändrats, därför kommer ramen att tas bort. En förändring i data kan vara ett resultat av en störning av de elektriska signaler som representerar de bitarna.

Ethernet ramstorlek

Båda Ethernet standarder, II och 802.3, definierar den minsta ramstorleken som 64 byte (6+6+2+46+4) och det maximala som 1518 byte (6+6+2+1500+4). Det inkluderar alla byte från Destinations MAC-adressfältet till Frame Check Sequence (FCS) fält.

Bild 6: Ethernet 802.3 standard ramstorlek 1518 byte

Fälten Preamble och Start Frame Delimiter inkluderas inte när man beskriver ramstorleken.

IEEE-standarden 802.3ac som släpptes 1998 förlängde den högsta tillåtna ramstorleken till 1522 byte. Ramstorleken ökades för att anpassa en ny teknik som kallas Virtual Local Area Network (VLAN).

Bild 7: Ethernet 802.3 max ramstorlek med stöd för VLAN

Om storleken på en överförd ram är mindre än den minsta (64 byte) eller större än den maximala tas bort ramen vid mottagande. Borttagna ramar anses vara deformerade och därför ogiltiga.