6-7 以太网帧格式
网络通信协议
网络通信的协议族主要有下面几个，目前使用最多的协议族是OSI七层模型和TCP/IP协议族
二层协议主要有局域网和广域网
局域网的二层通信协议：以太网、IEEE 802
广域网的二层通信协议：帧中继、PPP、HDLC
不同的协议栈用于定义和管理不同网络的数据转发规则。
借助OSI模型理解数据传输过程
数据包封装过程
数据包解封装过程
当两个终端之间在通信时，数据链路层控制数据帧在物理链路上的传输
帧格式
以太网有2种帧，一种叫以太网2，一种叫802.3，二者的帧格式大同小异
Ethernet Ⅱ
Ethernet Ⅱ：Xerox(施乐实验室)与DEC、Intel在1982年制定的以太网标准帧格式Ethernet Ⅰ，1988年改进优化为Ethernet Ⅱ
- Ethernet Ⅱ帧类型值大于等于1536（0x0600）（注意是该字段的值不是该字段长度，详细见下）
- 以太网数据帧的长度在64-1518字节之间。
Ethernet Ⅱ的帧格式
- 源目MAC地址：上图DMAC和SMAC
- Type：类型值，标识里面封装的数据是哪种类型的字段，类型值取值大于等于1536（0x0600）
- 0x0800：表示封装的是IP协议
- 0x0806：表示封装的是ARP协议
- Data：封装的网络层数据包，长度在46-1500字节之间
- FCS：冗余校验位
Ethernet Ⅱ最小和最大帧长度
最小帧长度：64字节
最大帧字节：1518字节
IEEE 802.3
IEEE在1985年公布的Ethernet 802.3的SNAP版本以太网帧格式（国际电器工程师协会在以太网2基础上定义）
IEEE802.3帧长度字段值小于等于1500 ( 0x05DC )（注意是该字段的值不是该字段长度）
IEEE 802.3的帧总长度在64-1518字节之间
IEEE 802.3的帧格式
源目MAC地址
Length：长度标识，帧长度字段值小于等于1500 ( 0x05DC )
LLC、SNAP至今没有应用到：IEEE无用功
Data：封装的网络层数据包，长度在38-1492字节之间
FCS：冗余校验位
IEEE 802.3最小和最大帧长度
最小帧长度：64字节
最大帧字节：1518字节
实际上在真实网络环境中，90%的通信使用的是Ethernet Ⅱ数据帧，仅在极小场景如交换机之间进行通信的STP协议使用的是IEEE 802.3数据帧
百度百科两种帧格式对比错误
数据帧的传输
局域网中数据的传输基于MAC地址进行转发传输
MAC地址一般不可改变，但也有软件能够修改MAC地址
以太网地址即MAC地址/硬件地址
MAC地址共计48位
- 前24位为OUI厂商代码，由厂商向IEEE申请；
- 后24位为序列号，由厂商自行分配
局域网内部通信使用的是MAC地址，因此只要保证局域网内部MAC地址不重复即可正常通信；
局域网外部通信使用的就是IP地址了，即使相同MAC地址也可以正常通信
产品MAC地址前3个字节
- 华为：0x00E0FC
- 思科：0x0000.0c
- 施乐：全0
以太网单播/多播/组播/广播帧的目的MAC地址标识
单播
单播帧目的MAC地址标识：MAC地址第8位标识为0
广播
广播帧的目的MAC地址：为十六进制的FF:FF:FF:FF:FF:FF，所有收到该广播帧的主机都要接收并处理这个帧。
广播方式会产生大量流量，导致带宽利用率降低，进而影响整个网络的性能。
组播
组播比广播更加高效，需要事先对于某几台设备分至一个组播组当中
组播帧目的MAC地址标识：MAC地址第8位标识为1
组播转发可以理解为选择性的广播，主机侦听特定组播地址，接收并处理目的MAC地址为该组播MAC地址的帧。
数据帧的发送和接收
当主机接收到的数据帧所包含的目的MAC地址是自己时，会把以太网封装剥掉后送往上层协议。
总结
网络设备如何确定以太网数据帧要交付的上层协议?
- 以太网帧中包含一个Type字段，表示帧中的数据应该发送到上层哪个协议处理。比如，IP协议对应的Type值为0x0800，ARP协议对应的Type值为0x0806。
终端设备接收到数据帧时，会如何处理?
- 主机检查帧头中的目的MAC地址，如果目的MAC地址不是本机MAC地址，也不是本机侦听的组播或广播MAC地址，则主机会丢弃收到的帧。如果目的MAC地址是本机MAC地址，则接收该帧，检查帧校验序列(FCS )字段，并与本机计算的值对比来确定帧在传输过程中是否保持了完整性。如果检查通过，就会剥离帧头和帧尾，然后根据帧头中的Type字段来决定把数据发送到哪个上层协议进行后续处理