Was sollten Sie über das Ethernet-Frame Format wissen? Details hier

Was ist ein Ethernet-Frame?

Geräte in einem Ethernet-Netzwerk tauschen normalerweise Daten über Pakete aus. Diese Pakete enthalten viele Elemente wie den hier besprochenen Ethernet-Frame. Was ist ein Ethernet-Frame? MiniTool erklärt es Ihnen im folgenden Inhalt.

Der Ethernet-Frame ist eine Dateneinheit des Data-Link-Layer Protokolls, das die zugrunde liegenden Transportmechanismen der physikalischen Schicht des Ethernet nutzt. Ethernet-Frames sind für die richtige Regelsetzung und die erfolgreiche Übertragung von Datenpaketen im Ethernet-Datenübertragungsprozess verantwortlich.

Im OSI-Modell befindet sich der Frame auf der Datenverbindungsschicht und ist für die sichere Übertragung von Daten und die Trennung von Bitströmen zuständig.

Die über das Ethernet-Netzwerk gesendeten Daten werden im Wesentlichen durch den Ethernet-Rahmen übertragen. Was ist mit der Größe von Ethernet-Rahmen? Die Größe eines Ethernet-Rahmens, die im ursprünglichen Ethernet-Standard 802.3 definiert ist, variiert zwischen 64 Byte und 1.518 Byte. Die minimale Ethernet-Größe (74 Byte) und die maximale Ethernet-Größe (1522 Byte) wurden später geändert. Außerdem hängt die genaue Größe des Ethernet-Rahmens von den zu übertragenden Daten ab.

Manchmal kann das Problem auftreten, dass Ethernet nicht funktioniert. Wenn dies der Fall ist, können Sie in diesem Artikel nachlesen, wie Sie das Problem beheben können: Was tun, wenn Ethernet unter Windows 7/10 nicht funktioniert?

Die Hauptkomponenten des Ethernet-Frames

Der Ethernet-Frame ist in mehrere Datensätze unterteilt. Diese Datensätze enthalten Binärcode, der wichtige Informationen wie Adressen, Steuerinformationen, Nutzdaten sowie Prüfsummen enthält.

Je nach Ethernet-Standard haben Ethernet-Frames unterschiedliche Strukturen und enthalten je nach Netzwerkprotokoll mehr oder weniger Datenfelder. Im Allgemeinen besteht ein Ethernet-Frame aus 3 Teilen. Das sind der Ethernet-Header (Präambel, SFD, Destination, Source und Type), die eingekapselten Daten (Data und Pad) und der Ethernet-Trailer (FCS). Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Ethernet-Rahmen, damit Sie die Struktur des Rahmens verstehen.

Nun werden die einzelnen Teile eines Ethernet-Rahmens erklärt.

• Präambel: Sie kann das empfangende System darüber informieren, dass ein Frame beginnt, und die Synchronisation ermöglichen.
• Start Frame Delimiter (SFD): Er bedeutet, dass das Ziel-MAC-Adressfeld mit dem nächsten Byte beginnt. Der SFD hat eine Länge von 1 Byte.
• Ziel-MAC: Dieses Feld ist 6 Byte lang. Es enthält die MAC-Adresse des Zielgeräts.
• Quell-MAC: Es hat die gleiche Länge wie die Ziel-MAC-Adresse. Es enthält die MAC-Adresse des Quellgeräts. Es ist nützlich, um das Quellgerät zu identifizieren.
• Feld Typ: Dieses Feld ist 2 Bytes lang. Es definiert die Art der Protokolle innerhalb des Frames wie IPv4 und IPv6.
• Daten und Pad: Die Mindestgröße dieses Feldes beträgt 46 Byte, während die Höchstgröße 1500 Byte beträgt. Die Netzwerkschicht kann keine Daten in ein Datenpaket der oberen Schicht packen, die kleiner oder größer als das Limit sind. Die Daten und das Pad enthalten die Nutzlastdaten.
• Frame Check Sequence (FCS): Dieses Feld ist 4 Bytes lang. In diesem Feld wird normalerweise ein 4-Byte-Wert gespeichert, mit dem geprüft werden kann, ob der empfangene Frame vollständig ist. Außerdem enthält es eine 32 Bit CRC Prüfung (Cyclic Redundancy Check), mit der Sie beschädigte Daten erkennen können.

Was ist MAC? Wie findet man MAC in Windows 10? Lesen Sie diesen Artikel, um die Antworten zu finden.

Die wichtigsten Ethernet-Frame Formate

Der Ethernet-Frame hat sich über Jahre hinweg entwickelt, so dass es mehrere Varianten gibt. Die erste Version von Ethernet (bekannt als Ethernet I) basierte auf den 16-Bit-Datenfeldern ohne definierte Bytes. Die modernen Ethernet-Frames wurden zunächst im Ethernet II verwendet, bevor 1983 der Standard IEEE 802.3 veröffentlicht wurde.

Hier sind einige bekannte Ethernet-Frame Formate.

Ethernet 802.3raw: Es wurde früher als das weit verbreitete Ethernet 802.3 veröffentlicht. Um es von Ethernet 802.3 zu unterscheiden, fügte sein Entwickler „raw“ dem Namen hinzu.

Ethernet IEEE 802.3: Dieser Standard kann maximal 256 kompatible Protokolle definieren. Er enthält die Funktionen DSAP (Destination Service Access Point) und SSAP (Source Service Access Point).

Ethernet IEEE 802.3 SNAP: Das SNAP (Sub Network Access Protocol) kann mehr als 256 Protokolle definieren. Dank des neu hinzugefügten Platzes für die Protokollinformationen ist IEEE 802.3 SNAP sehr vielseitig und kompatibel mit zahlreichen verschiedenen Protokollen innerhalb eines Netzwerks.

VLAN 802.1q – Ethernet II tagged und IEEE 802.3 tagged: Diese getaggten Frames enthalten den so genannten VLAN-Tag, so dass sie für ein virtuelles lokales Netzwerk (VLAN) verwendet werden können.