イーサネット（Ethernet)フレームフォーマットについて

イーサネット　フレームフォーマットについて

イーサネットのヘッダは以下で構成されます。

• 宛先MACアドレスのフィールドが6オクテット
• 送信元MACアドレスのフィールドが6オクテット
• タイプフィールドが2オクテット

以上合計14オクテットからなる。

さらに最後にFCS（Frame Check Seaquence）フィールドが４オクテット。

イーサネットフレームフォーマット（DIX規格）

宛先MAC 6オクテット

送信元MAC ６オクテット

タイプ ２オクテット

データ 46～1500オクテット

FCS ２オクテット

IEEE802.3 イーサネットフレームフォーマット

宛先MAC ６オクテット

送信元 6オクテット

フレーム長 2オクテット

LLC 3オクテット

SNAP ５オクテット

データ 46～1500オクテット

FCS 4オクテット

 

イーサネット:宛先MACアドレス

サイズが6オクテット（48bit）のフィールドで、宛先となるノードのインターフェイスのMACアドレスが入ります。

 

イーサネット:送信元MACアドレス

サイズが6オクテット（48bit）のフィールドで、送信元のインタフェースのMACアドレスが入ります。

 

イーサネット:タイプ

タイプフィールドにはデータ部で運んでいるプロトコルタイプを表示するフォーマットが入ります。
プロトコルタイプはRFC1340で規定されており、IPだと0800、ARPは0806、RARPは8035が定義されています。
詳細はhttp://www.cavebear.com/CaveBear/Ethernet/を参照してください。

 

イーサネット:FCS

FCSはフレームが壊れていないかどうかをチェックするためのフィールドです。
電気的なノイズなどが発生するとデータのビットがビット化けを起こしデータが壊れてしまう場合があります。
データが壊れてしまったフレームは当然破棄しなければいけないのですが、データが実際に壊れているかどうかをFCSフィールドをチェックすることにより判断します。

IEEE802.3 Ethernetフレームフォーマットの場合ちょっとフォーマットが違います…
IEEE802.3 Ethernetではタイプフィールドの代わりにフレーム長、LLC、SNAPになり、SNAPの中にプロトコルタイプのフィールドがあります。

 

イーサネット:２つのデータリンク階層について

データリンクは細かく分割すると、媒体アクセス制御（MAC）副層と論理リンク制御（LLC）副層の２つに分けれらます。
MAC副層とはEthernetやFDDIなどデータリンクのこと。
LLC副層とはIEEE802.3 EthernetのフレームフォーマットにあるLLCとSNAPのことでLLC/SNAPヘッダと呼ぶ。
LLC/SNAPヘッダはIEEE802.3 Ethernet以外にもFDDIやIP over ATMにも付けられる。

LLC副層ではビットチェック程度のエラーチェックを行う。
IEEE802.3がMAC副層を定義して、IEEE802.2がLLC副層を定義します。

 

イーサネット:GigabitEthernet

規格名	1000BASE-SX	1000BASE-LX		1000BASE-CX	1000BASE-T
規格	IEEE802.3z				IEEE802.3ab
レーザー波長	850nm	1300nm		-	-
使用媒体	マルチモード 光ファイバ	マルチモード 光ファイバ	シングルモード 光ファイバ	2芯同軸ケーブル STPケーブル	UTPケーブル （Cat5以上）
伝送距離	550m	550m	5000m	25m	100m

データの多値化技術
符号化方式として、ＰＡＭ５を利用して、周波数あたりの情報量を2.5倍、すなわち250Mbits/sの伝送速度を実現しにさらに、４極８芯の４ペアのツイストペアケーブルをすべて利用して、1Gbits/sの速度を得ている。

キャリア拡張
GigabitethernetはFastethernetの10倍の伝送クロックのため、そのままではコリジョンドメインが25mになってしまう。これを回避するため、データの長さが512bytesより短い場合は、キャリア拡張といわれるダミーのデータを付加する。 実際には最小のMACフレームにエクステンションとしてのパディングを入れて実現している。
その結果、コリジョンドメインは200mとなる。

Frame Bursting
半二重通信の場合、実効帯域を増やすためにオプションでFrame Burstingというものがある。
いったんMACフレームの送信を開始した場合に、8192Byteまで連続して複数のＭＡＣフレームを送信してデータ伝送の効率を上げる手法。

 

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