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以太网的帧结构

以太网的帧结构
要讲帧结构,就要说一说OSI七层参考模型。

一个是访问服务点,每一层都对上层提供访问服务点(SAP),或者我们可以说,每一层的头里面都有一个字段来区分上层协议。

比如说传输层对应上层的访问服务点就是端口号,比如说23端口是telnet,80端口是http。

IP层的SAP是什么?
其实就是protocol字段,17表示上层是UDP,6是TCP,89是OSPF,88是EGIRP,1是ICMP 等等。

以太网对应上层的SAP是什么呢?就是这个type或length。

比如 0800表示上层是IP,0806表示上层是ARP。


第二个要了解的就是对等层通讯,对等层通讯比较好理解,发送端某一层的封装,接收端要同一层才能解封装。

我们再来看看帧结构,以太网发送方式是一个帧一个帧发送的,帧与帧之间需要间隙。

这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap
IFG长度是96bit。

当然还可能有Idle时间。

以太网的帧是从目的MAC地址到FCS,事实上以太网帧的前面还有preamble,我们把它叫做先导字段。

作用是用来同步的,当接受端收到 preamble,就知道以太网帧就要来了。

preamble 有8个字节前面7个字节是10101010也就是16进制的AA,最后一个字节是 10101011,也就是AB,当接受端接受到连续的两个高电平,就知道接着来的就是D_mac。

所以最后一个字节AB我们也叫他SFD(帧开始标示符)。

所以在以太网传输过程中,即使没有idle,也就是连续传输,也有20个字节的间隔。

对于
大量64字节数据来说,效率也就显得不
1s = 1,000ms=1,000,000us
以太网帧最小为64byte(512bit)
10M以太网的slot time =512×0.1 = 51.2us
100M以太网的slot time = 512×0.01 = 5.12us
以太网的理论帧速率:
Packet/second=1second/(IFG+PreambleTime+FrameTime)
10M以太网:IFG time=96x0.1=9.6us
100M以太网:IFG time=96x0.01=0.96us
以太网发送方式是一个帧一个帧发送的,帧与帧之间需要间隙。

这个叫帧间隙IFG—InterFrame Gap
10M以太网:Preamble time= 64bit×0.1=6.4us
100M以太网:Preamble time= 64bit×0.01=0.64us
Preamble 先导字段。

作用是用来同步的,当接受端收到preamble,就知道以太网帧就要来了
10M以太网:FrameTime=512bit×0.1=51.2us
100M以太网:FrameTime=512bit×0.01=5.12us
因此,10M以太网64byte包最大转发速度=1,000,000 sec÷(9.6+6.4+51.2)=
0.014880952Mpps
100M以太网64byte包最大转发速度=1,000,000 sec÷(0.96+0.64+5.12)= 0.14880952Mpps。

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