以太帧格式

一、以太帧使用场景

1.1 Ethernet Ⅱ以太帧简介

​ Ethernet II（又称 DIX 2.0）是最广泛使用的以太网帧格式，由DEC、Intel和Xerox在1982年标准化，是TCP/IP网络中最常见的链路层协议。

1.2 Novell Netware 802.3 Raw以太帧简介

​ 这是 1983 年 Novell 发布其划时代的 Netware/86 网络套件时采用的私有以太网帧格式，该格式以当时尚未正式发布的 802.3 标准为基础。

1.3 IEEE 802.3 LLC以太帧简介

​ IEEE 802.3 LLC以太帧，也称为IEEE 802.3 SAP以太帧，是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet II发展而来。

1.4 IEEE 802.3 SNAP以太帧简介

​ IEEE 802.3 SNAP以太帧，是IEEE为保证在802.3 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准。

二、以太帧结构

2.1 Ethernet Ⅱ以太帧结构

字段	长度	含义
DMAC	6字节	目的MAC地址，IPv4为6字节，该字段标识帧的接收者。
SMAC	6字节	源MAC地址，IPv4为6字节，该字段标识帧的发送者。
Type	2字节	协议类型 0x0800：IP协议 0x0806：ARP协议 0x06DD：IPv6 0x8100: VLAN 802.1Q
Data	46～1500字节	数据字段，标识帧的负载（可能包含填充位）。数据字段的最小长度必须为46字节以保证帧长至少为64字节，这意味着传输1字节信息也必须使用46字节的数据字段。如果填入该字段的信息少于46字节，该字段的其余部分也必须进行填充。数据字段的最大长度为1500字节。以太帧的长度必须为整数字节，因此帧的负载长度不足整数字节，需插入填充字段以保证数据帧的长度为整数字节。
FCS	4字节	帧校验序列FCS（Frame Check Sequence）是为接收者提供判断是否传输错误的一种方法，如果发现错误，丢弃此帧。FCS只是通用叫法，具体的FCS还可以细分多种校验方法。在以太帧中，FCS通常采用循环冗余码校验CRC（Cyclical Redundancy Check）。
前导码	7字节	以太网标准中规定前导码为10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010（二进制），共7字节。
帧开始定界符	1字节	以太网标准中规定帧开始定界符为10101011（二进制），共1字节。

2.2 Novell Netware 802.3 Raw以太帧

当Type字段的值为0000-05DC时，Type字段后变为Length，指后续数据的字节长度，但不包括FCS字段。

Data的字节变为如果填入该字段的信息少于44字节，该字段的其余部分也必须进行填充。数据字段的最大长度为1498字节。

字段	长度	含义
DMAC	6字节	以太网帧的目的MAC地址，指明帧的接收者。
SMAC	6字节	以太网帧的源MAC地址，指明帧的发送者。
Length	2字节	指后续数据的字节长度，但不包括FCS字段。
Data	44~1498字节	数据字段，标识帧的负载（可能包含填充位）。数据字段的最小长度必须为44字节以保证帧长至少为64字节，这意味着传输1字节信息也必须使用44字节的数据字段。如果填入该字段的信息少于44字节，该字段的其余部分也必须进行填充。数据字段的最大长度为1498字节。以太帧的长度必须为整数字节，因此帧的负载长度不足整数字节，需插入填充字段以保证数据帧的长度为整数字节。
FCS	4字节	帧校验序列FCS（Frame Check Sequence）是为接收网卡提供判断是否传输错误的一种方法，如果发现错误，丢弃此帧。FCS只是通用叫法，具体的FCS还可以细分多种校验方法。在以太帧中，FCS通常采用循环冗余码校验CRC（Cyclical Redundancy Check）。

2.3 IEEE 802.3 LLC以太帧简介

IEEE 802.3 LLC以太帧，也称为IEEE 802.3 SAP以太帧，是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet II发展而来。

字段	长度	含义
DMAC	6字节	目的MAC地址，该字段标识帧的接收者。
SMAC	6字节	源MAC地址，该字段标识帧的发送者。
Length	2字节	指后续数据的字节长度，但不包括FCS字段。
DSAP	1字节	目的服务访问点，长度为1字节，取值范围是0x00~0xFF。
SSAP	1字节	源服务访问点，长度为1字节，取值范围是0x00~0xFF。
Ctrl	1字节	该字段值通常设为0x03，表示无连接服务的IEEE 802.2无编号数据格式。
Data	43～1497字节	数据字段，标识帧的负载（可能包含填充位）。数据字段的最小长度必须为43字节以保证帧长至少为64字节，这意味着传输1字节信息也必须使用43字节的数据字段。如果填入该字段的信息少于43字节，该字段的其余部分也必须进行填充。数据字段的最大长度为1497字节。以太帧的长度必须为整数字节，因此帧的负载长度不足整数字节，需插入填充字段以保证数据帧的长度为整数字节。
FCS	4字节	帧校验序列FCS（Frame Check Sequence）是为接收网卡提供判断是否传输错误的一种方法，如果发现错误，丢弃此帧。FCS只是通用叫法，具体的FCS还可以细分多种校验方法。在以太帧中，FCS通常采用循环冗余码校验CRC（Cyclical Redundancy Check）。

2.4 IEEE 802.3 SNAP以太帧简介

字段	长度（字节）	含义
DMAC	6字节	目的MAC地址，该字段标识帧的接收者。
SMAC	6字节	源MAC地址，该字段标识帧的发送者。
Length	2字节	指后续数据的字节长度，但不包括FCS字段。
DSAP	1字节	目的服务访问点，该值固定为0xAA。
SSAP	1字节	源服务访问点，该值固定为0xAA。
Ctrl	1字节	该字段值固定设为0x03，表示无连接服务的IEEE 802.2无编号数据格式。
SNAP-ID	5字节	由OUI和Type两部分组成。
OUI	3字节	3字节的组织唯一标识符（Organizationally Unique Identifier），其值通常等于MAC地址的前3字节，即网络适配器厂商代码。
Type	2字节	标识以太网帧所携带的上层数据类型。根据RFC1042标准，OUI使用一个特殊的数值0x00-00-00，当这个字段为0x00-00-00时，Type字段与Ethernet II封装中的Type具有相同的含义。
Data	38～1492字节	数据字段，标识帧的负载（可能包含填充位）。数据字段的最小长度必须为38字节以保证帧长至少为64字节，这意味着传输1字节信息也必须使用38字节的数据字段。如果填入该字段的信息少于38字节，该字段的其余部分也必须进行填充。数据字段的最大长度为1492字节。以太帧的长度必须为整数字节，因此帧的负载长度不足整数字节，需插入填充字段以保证数据帧的长度为整数字节。
FCS	4字节	帧校验序列FCS（Frame Check Sequence）是为接收网卡提供判断是否传输错误的一种方法，如果发现错误，丢弃此帧。FCS只是通用叫法，具体的FCS还可以细分多种校验方法。在以太帧中，FCS通常采用循环冗余码校验CRC（Cyclical Redundancy Check）。

三、以太帧结构对比

3.1 Type（Length变种）字段的不同导致

字段功能	数值范围	帧类型	用途
长度字段	0 ≤ Length ≤ 1500	IEEE 802.3（原始/LLC/SNAP）	显式声明数据载荷长度
类型字段	Type ≥ 1536 (0x0600)	Ethernet II（DIX）	标识上层协议（如IPv4、IPv6、VLAN）
无效范围	1501 ≤ X ≤ 1535	无效帧	设备直接丢弃