Ethernet-Frame (Rahmenformat)

  • Ethernet ist ein paketvermittelndes Netzwerk
  • Die Daten werden in mehrere kleine Pakete aufgeteilt
  • Diese Pakete werden Frames oder Rahmen genannt. Es gibt verschiedene Ethernet-Rahmenformate

 

  • Ethernet II – Die klassische Frame-Struktur
  • Ethernet 802.3 raw
  • Ethernet 802.3
  • Ethernet 802.3 SNAP
  • Rahmenformate mit VLAN-Tags

 



 

Größe des gesamten Frames

  • Präambel: 7Bit
  • Start Frame Delimiter: 1Bit
  • Zieladresse: 6Bit
  • Quelladresse: 6Bit
  • Typ: 2Bit
  • Daten: 46 … 1500 Bit
  • PAD-Feld
  • Frame Check Sequence 4Bit

 

 

Dem Ethernet-Frame wird eine Präambel vorangestellt

  • Die Präambel dient der Synchronisation
  • Der Datenrahmen „kündigt“ sich durch die Präambel an
  • Damit ein Gerät weiß, dass nun ein Ethernet-Frame samt Daten kommt, kündigt die Präambel diesen mit einem vordefinierten Code an
  • Sie besteht nämlich aus einer sieben Byte langen Bitfolge „101010…1010“

 

 

Nach der Präambel ist klar, dass jetzt ein Ethernet-Frame kommt. Jetzt muss noch mitgeteilt, WANN dieser beginnt.

– Das macht der Start Frame Delimiter (SFD)

– mit zwei aufeinander folgenden Einserbits … 10101011

– Damit ist der SOF/SFD insgesamt 1 Byte groß

Die Empfänger und Absenderadresse sind Mac-Adressen mit der bekannten Größe von jeweils 6 Bytes (48 Bit)
Das Typ-Feld gibt Auskunft über das Protokoll der nächst höheren Schicht.

0×0800 für das Internet Protocol Version 4 (IPv4)

0×0806 für das Address Resolution Protocol (ARP)

– Die Nutzdaten müssen im Ethernet-Frame eine Mindestgröße von 46 Bytes haben.

– Pro Datenblock eine Maximalgröße von 1500 Bytes.

– Sogenannte Jumbo Frames erlauben größere Datenblöcke. Sind aber noch nicht offiziell nicht unterstützt.

– Es wird nur dann benötigt, wenn der Ethernet-Frame nicht die Minimalgröße von 64 Byte erreicht.

– In diesem Fall füllt das PAD-Feld den Ethernet-Frame bis zur Minimalgröße auf.

– Andernfalls kann es Konflikte bei der Kollisionserkennung geben.

– Das nächst höhere Protokoll (steht im Typ-Feld) muss dafür Sorge tragen, dass die im PAD-Feld eingefügten Bytes (Padding Bytes) nicht als Daten interpretiert werden.

– Im FCS befindet sich eine 32 Bit große Prüfsumme.

– Die FCS wird beim Sender erstellt und an den Frame drangehängt.

– Die Berechnung der FCS beginnt mit der Ziel-MAC-Adresse und endet mit dem PAD-Feld. (Der Rest ist im FCS nicht enthalten)

– Der Empfänger des Frames macht selbst eine CRC-Berechnung und vergleicht die beiden Werte.

– Stimmen diese nicht überein, dann geht er davon aus, dass die Übertragung fehlerhaft war und verwirft den Datenblock.