Форматы кадров технологии Ethernet. Исторически сложилось так, что в сетях Ethernet на канальном уровне используются 4 различных формата кадров

 

Исторически сложилось так, что в сетях Ethernet на канальном уровне используются 4 различных формата кадров. Практически все сетевое оборудование сегодня умеет работать с кадрами всех четырех дипов:

 

· кадр 802.3/LLC (кадр 802.3/802.2 или кадр Novell 802.2)

· кадр Raw 802.3 (или кадр Novell 802.3)

· кадр Ethernet DIX (или кадр Ethernet II)

· кадр Ethernet SNAP.

Кадр 802.3/LLC
					1(2)	46-1497(1496)
DA	SA	L	DSAP	SSAP	Control	Data	FCS
			Заголовок LLC
Кадр Raw 802.3 / Novell 802.3
			46-1500
DA	SA	L	Data	FCS
Кадр Ethernet DIX (II)
			46-1500
DA	SA	T	Data	FCS
Кадр Ethernet SNAP
								46-1492
DA	SA	L	DSAP	SSAP	Control	OUI	T	Data	FCS
			AA	AA
			Заголовок LLC	Заголовок SNAP

 

Кадр 802.3/LLC

 

- Преамбула – семь синхронизирующих байт 10101010 – при манчестерском кодировании представляет собой периодический волновой сигнал с частотой 5 Мгц

- Начальный ограничитель кадра (Start of Frame Delimiter, SFD) – один байт 10101011. Следующий байт – первый байт заголовка

- Адрес назначения (Destination Address, DA). На практике всегда используется 6 байт. Первый бит старшего байта адреса назначения является признаком того, является адрес индивидуальным или групповым. 0 – индивидуальный (unicast), 1 – групповой (multicast). Групповой адрес может предназначаться всем узлам сети или же определенной группе узлов сети. Если адрес состоит из всех единиц – 0хFFFFFFFFFFFF – то он предназначается всем узлам сети и называется широковещательным адресом (broadcast). Второй бит старшего байта адреса определяет способ назначения адреса – централизованный или локальный. 0 – адрес назначен централизовано комитетом IEEE, который распределяет между производителями оборудования так называемые организационно уникальные идентификаторы (Organizationally Unique Identifier, OUI). Этот идентификатор помещается в 3 старших байтах адреса. За уникальность младших 3-х байт адреса отвечает производитель оборудования. Двадцать четыре бита позволяют выпустить производителю 16 миллионов интерфейсов под одним идентификатором организации.

- Адрес источника (Source Address, SA) – 2-x или 6-и байтовое поле, содержащее адрес узла отправителя кадра. Первый бит всегда имеет значение 0.

- Длина (Length, L) – 2-х байтовое поле, определяющее длину поля данных в кадре.

- Поле данных (Data) – от 0 до 1500 байт. Если длина поля меньше 46 байт, то используется следующее поле – поле заполнения – чтобы дополнить кадр до минимально допустимого значения в 46 байт.

- Поле заполнения (Padding) – состоит из такого количества байт-заполнителей, чтобы обеспечить длину кадра 46 байт, необходимую для корректного обнаружения коллизий.

- Поле контрольной суммы (Frame Check Sequence, FCS) – 4 байта, содержащие контрольную сумму CRC-32. После получения кадра рабочая станция выполняет собственное вычисление контрольной суммы и сравнивает вычисленное значение с полученным.

 

Кадр 802.3 является кадром МАС-подуровня, поэтому в его поле данных вкладывается кадр подуровня LLC с удаленными флагами начала и конца кадра. Так как кадр LLC имеет заголовок длиной 3 (в режиме LLC1) или 4 (в режиме LLC2), то максимальный размер поля данных уменьшается до 1497 или 1496 байт.

Кадр Raw802.3/Novell 802.3

 

Это кадр подуровня МАС стандарта 802.3 но без вложенного кадра подуровня LLC.

 

Кадр Ethernet DIX / Ethernet II

 

Имеет структуру кадра Raw 802.3, но 2-байтовое поле Длина(L) используется в качестве поля типа протокола. Это поле, получившее название Type(T) или EtherType, предназначено для тех же целей, что и поля DSAP и SSAP кадра LLC – для указания типа протокола верхнего уровня, вложившего свой пакет в поле данных этого кадра. Один и тот же протокол в поле SAP и поле Type кодируется в общем случае разными числовыми значениями. Значения кодов EtherType появились раньше значений SAP.

 

Кадр Ethernet SNAP

 

Кадр разработан комитетом 802.3 для стандартизации кадров Ethernet. Кадр SNAP (SubNetwork Access Protocol – протокол доступа к подсетям) представляет собой расширение кадра 802.3/LLC за счет введения дополнительного заголовка, состоящего из двух полей OUI и Type. Поле Type повторяет по формату и назначению поле Type кадра Ethernet II (коды протоколов). Поле OUI (Organizationally Unique Identifier) определяет идентификатор организации, которая контролирует коды протоколов в поле Type. Коды протоколов для технологий 802.3 контролирует IEEE, имеющая код 000000.

Так как SNAP представляет собой протокол, вложенный в протокол LLC, то в полях DSAP и SSAP записывается код 0хАА, отведенный для протокола SNAP, а поле Control равно 0х03, что соответствует использованию ненумерованных кадров.

 

Использование различных типов кадров Ethernet

 

Для кодирования типа протокола в поле EtherType указываются значения, превышающие значение максимальной длины поля данных, равное 1500, поэтому кадры Ethernet II легко отличить от других кадров по значению поля L/T. Дальнейшее распознавание типа кадра проводится по наличию или отсутствию полей LLC. Поля LLC могут отсутствовать только в том случае, если за полем длины идет начало пакета IPX, а именно 2-байтовое поле контрольной суммы пакета, которое всегда заполняется единицами, что дает значение 255, 255. Ситуация, когда поля DSAP SSAP одновременно содержат такие значения, возникнуть не может, поэтому наличие двух байт 255 говорит о том, что это кадр Raw 802.3. Дальнейший анализ проводится по значениям полей DSAP SSAP. Если они равны 0хАА, то это кадр Ethernet SNAP, иначе 802.3/LLC.