Кадр Ethernet

Одна из основных функций протокола Ethernet — это инкапсуляция в кадр данных, поступивших от протокола сетевого уровня, и их подго­товка для передачи по сети. Кадр состоит из заголовка и трейлера, разделенных на поля, которые содержат информацию, необходимую для доставки пакета по назначению. Формат кадра Ethernet показан на рис. 5.5. В обычном, Fast и Gigabit Ethernet он один и тот же.

Preamble

Start of Frame Delimiter

Destination Address

Source Address

Ethertype/Length

Data and Pad

Frame Check Sequence

Рис. 5.5. Кадр Ethernet/IEEE 802.3

Ниже описано назначение полей кадра Ethernet.

• Preamble (7 байтов) — чередующиеся нули и единицы, с помощью которых системы, обменивающиеся данными, осуществляют син­хронизацию.

• Start of Frame Delimiter (1 байт) — 6 битов двоичных нулей и еди­ниц, за которыми следуют две единицы. Это поле сигнализирует приемнику, что сейчас начнется передача кадра.

• Destination Address (6 байтов) — шестнадцатеричный адрес сетево­го адаптера в локальной сети, которому будет передан пакет.

• Source Address (6 байтов) — шестнадцатеричный адрес сетевого адаптера системы, сгенерировавшей пакет.

• Ethertype/Length (2 байта) — в кадре DIX Ethernet это поле содер­жит код, идентифицирующий протокол сетевого уровня, которо­му предназначены данные в пакете. В кадре IEEE 802.3 в этом поле указывается длина поля данных (без забивки).

• Data And Pad (от 46 до 1500 байтов) — данные, полученные от про­токола сетевого уровня передающей системы, которые будут пе­реданы такому же протоколу в целевой системе. Кадры Ethernet, включая заголовок и трейлер, но без полей Preamble и Start Of Frame Delimiter, должны иметь длину не менее 64 байтов, поэто­му, если от протокола сетевого уровня получено меньше 46 бай­тов, система добавляет в поле данных необходимое количество пустых байтов (забивку).

• Frame Check Sequence (4 байта) — в трейлере кадра, следующем за данными протокола сетевого уровня, находится единственное поле с контрольной суммой для всего пакета. Передающий ком­пьютер вычисляет контрольную сумму и записывает ее в это поле. Принимающая система выполняет аналогичный расчет и сравни­вает его с величиной, записанной в поле, чтобы убедиться, что пакет передан без ошибок.

Адресация Ethernet

В поля Destination Address и Source Address записываются 6-байтовые аппаратные адреса сетевых адаптеров, по которым системы иденти­фицируются в сети. Каждому сетевому адаптеру присвоен уникаль­ный аппаратный адрес (МАС-адрес), состоящий из 3-байтового иден­тификатора производителя OUI (Organizationally Unique Identifier), который назначен фирме-изготовителю адаптера институтом IEEE, и дополнительного 3-байтового кода, который назначен изготовите­лем самому адаптеру.

Ethernet, как и все протоколы канального уровня, отвечает только за передачу пакета другой системе в той же локальной сети. Если си­стема-получатель находится в той же ЛВС, поле Destination Address содержит адрес сетевого адаптера этой системы. Если пакет предназ­начен системе в другой сети, в поле Destination Address записан адрес маршрутизатора, обеспечивающего доступ в целевую сеть. В после­днем случае сетевой протокол должен снабдить пакет адресом друго­го типа (например, IP-адресом), соответствующим той системе, ко­торой предназначается пакет.