以太网帧结构解析：从EthernetII到IEEE802.3

"以太网是一种广泛应用于局域网的技术，由DEC、Intel和Xerox公司在1982年联合制定标准，其媒体接入方式是CSMA/CD。IEEE802.3标准定义了以太网帧格式，与以太网标准略有不同，但都包含在802.2 LLC标准的通用部分。在TCP/IP中，以太网IP数据报文的封装有两种主要格式：RFC894（EthernetII或Ethernet DIX）和RFC1042（IEEE802.3）。主机应能处理两种格式的接收，并且默认发送RFC894格式。" 以太网是一种局域网（LAN）通信协议，最初由DEC、Intel和Xerox共同开发，并在1982年成为标准。它是TCP/IP协议栈中最常用的物理层技术，基于载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）机制，允许多台设备共享同一通信介质。随着技术的发展，IEEE802委员会制定了系列标准，其中802.3专门针对以太网的CSMA/CD网络，而802.4和802.5则分别用于令牌总线和令牌环网络。 在以太网的数据传输中，帧是数据在网络中传输的基本单位。有两种主要的帧格式：EthernetII（根据RFC894定义）和IEEE802.3（根据RFC1042定义）。尽管两者在应用上有所区别，但它们都遵循802.2逻辑链路控制（LLC）子层，以确保不同网络技术间的互操作性。 EthernetII帧结构如下： 1. **前导序列**（Preamble）：8字节，用于同步接收端的时钟，通常包含7个字节的10101010…序列和一个起始帧分界符（SFD）字节。 2. **目的地址**（Destination Address）：6字节，标识帧的接收方，可以是单播、多播或广播地址。 3. **源地址**（Source Address）：6字节，标识帧的发送方。 4. **类型/长度**（Type/Length）：2字节，用于区分上层协议，如IPv4、IPv6或ARP等。若值小于0x0600，表示该字段为长度，否则为类型。 5. **数据**（Payload）：46到1500字节，实际传输的数据，如IP数据包。 6. **帧校验序列**（Frame Check Sequence, FCS）：4字节，使用CRC算法计算，用于检测帧在传输过程中是否出现错误。 相比之下，IEEE802.3帧结构与EthernetII类似，但有以下几点差异： - IEEE802.3帧有一个额外的前导字段，称为“前导码”（Preamble），用于同步，通常包含56位的10101010…序列。 - IEEE802.3帧的类型/长度字段被扩展为3字节，用于区分LLC服务访问点（SAP）和类型。 - IEEE802.3帧的最小数据长度为46字节，最大为1518字节，包括额外的最小填充以满足最小帧大小要求。 在TCP/IP环境中，主机必须能够处理两种帧格式的接收，而发送时，默认使用EthernetII（RFC894）格式，除非配置为使用RFC1042（IEEE802.3）格式。这种灵活性确保了网络设备的兼容性和互操作性。