以太網(IEEE 802.3)幀格式:
1,前同步碼:7字節0x55,壹系列1,0間隔,用於信號同步。
2.幀開始定界符:1字節0x D5(10101011),表示幀的開始。
3.DA(目的MAC): 6字節。
4.SA(源MAC): 6字節
5.類型/長度:2字節,0 ~ 1500保留為長度字段值,1536 ~ 65535保留為類型字段值(0x0600~0xFFFF)。
6.數據:46 ~ 1500字節
7.幀校驗序列(FCS): 4個字節,是通過使用CRC計算從目的MAC到數據域的內容而獲得的校驗和。
以CSMA/CD作為MAC算法的局域網稱為以太網。避免CSMA/CD沖突的方法有:發送前先聽,邊聽邊發送,隨機延遲後重發。壹旦發生沖突,每臺主機都必須能夠檢測到它。還規定了最小傳輸間隙和最小幀長度,以避免沖突。
考慮以下極端情況:主機發送的幀非常小,兩個沖突主機相距很遠。就在主機A發送的幀傳輸到B之前,B開始發送幀。這樣,當A的幀到達B時,B檢測到沖突並發送沖突信號。如果A的幀在B的沖突信號發送到A之前已經發送,A就不會檢測到沖突,誤以為已經發送成功。因為信號傳播有時間延遲,所以需要壹些時間來檢測沖突。這就是為什麽必須有壹個最小幀長度限制。
根據標準,10Mbps以太網使用中繼器時,連接最大長度為2500米,最多通過4個中繼器。因此,10Mbps以太網幀的最小傳輸時間為51.2微秒。這期間可以傳輸的數據是512位,所以也叫512位。這個時間被定義為以太網時隙或沖突時隙。512位= 64字節,這就是為什麽最小的以太網幀是64字節。
512位是主機捕獲通道的時間。如果主機發送壹幀的64個字節還是沒有沖突,以後就不會有沖突了,就說主機捕獲了通道。由於通道是所有主機共享的,為了避免單個主機占用通道時間過長,以太網幀的最大幀長規定為1500。
當100Mbps以太網的時隙還是512比特時,以太網規定壹幀的最小傳輸時間必須是5.12 μ s。
1000Mbps以太網的時隙增加到512字節,即使用4096位時的4.096μs。
第二條:
2.沖突時隙時間
假設總線的介質長度為s,幀在介質上的傳輸速度為0.7C(光速),網絡的傳輸速率為R(bps)。
幀長為L(bps),tPHY為壹個站的物理層時延;?
有:?
碰撞槽時間=2S/0.7C+2tPHY?
因為Lmin/R=碰撞槽時間?
所以:Lmin =(2S/0.7C+2tPHY )×R?
Lmin稱為最小幀長。?
碰撞槽時間是以太網中壹個極其重要的參數,它有以下特點:?
(1)這是檢測沖突所需的最長時間。?
(2)要求幀長有下限。(即最短的幀長度)
(3)發生碰撞時,會出現幀碎片。?
(4)如果發生碰撞,等待壹定時間。t=rT .(t是碰撞槽時間)?
2.讓我們估計壹下最壞情況下檢測沖突所需的時間。
(1)A和B是互聯網上相距最遠的兩臺主機。設A和B之間的信號傳播延遲為τ,設A在t?
當壹幀開始發送時,它將在t+τ到達B。如果B在t+τ-ε開始發送壹幀,它將在t+τ到達。
檢測到沖突並發出阻塞信號。?
(2)阻塞信號將在t+2τ時到達A。因此,A必須在t+2τ時仍在傳輸才能檢測到沖突,那麽幀的?
發送時間必須大於2τ。?
(3)根據標準,10Mbps以太網使用中繼器時,連接最大長度為2500m,最多通過4個中繼器。
本規程規定,對於10Mbps以太網,壹幀的最小傳輸時間必須為51.2μs。?
(3)51.2μs是512位數據在10Mbps以太網速率下的傳播時間,通常稱為512位時間。這個時間是固定的嗎?
意思是以太網時隙。512位=64字節,因此以太網幀的最小長度為512位=64字節。?
2、以太網18字節,我覺得應該是“目的MAC(6)+源MAC(6)+類型(2)+CRC (4)。
3.至於IP最大傳輸單元1500,只是規定。
第三條:
Lmin/R = 2*S/(0.7*C) + 2*Tphy + n*Tr?
最小幀長?
r-網絡速率(10M等。)?
s-沖突域(*2表示壹勞永逸,隨便畫個圖)?
c-標準光速(*0.7表示在雙絞線中,使用光纖)?
tphy-物理層延遲(*2是因為要經過兩臺主機的物理層)?
Tr-repeater延遲(壹般來說相當於兩個物理層的延遲?
原理:?
如圖:?
主機a復讀機b主機b?
- ?
|?物理層|?|?|?
- ?
|?|?|?|?
+ - +?+ - +?
| & lt-S->;|?
根據以太網媒體訪問控制機制,A發出長度為La?
如果收到B返回的碰撞指示,停止發送幀,發送32bit?
010101 ...加強碰撞;而且延遲t = r*T這麽長時間;?
其中T = 1/C,r是(0,2^k)內的隨機數,k = min(n,10)?
n是這次連續碰撞的次數,如果n太大,就交給上級處理。?
如果我們先指定沖突域s。情況如下:
主機A以R的速度發送,以0.7*C的速度到達B,然後碰撞?
回到a,a * * *的距離是2*S,對應的幀長是Lmin。因為?
如果洛杉磯
沖突指示失去了意義,並且媒體訪問控制失敗。?
如果先定義Lmin,也可以確定S。?
如IEEE 802.3 Lmin = 64B;設r = 65438+100mbps tphy = 15US?
Tr = 0,則可算出S = 2.3km。
在實際應用中,還要考慮信號在介質上的有效距離。
對於雙絞線,有效距離應該小於s,所以會引入直放站來延長?
傳輸距離,但是可以看出這樣會降低s,所以這是壹個矛盾。
在設計以太網時應該考慮這壹點。
為什麽最小以太網幀是64字節?
文章來源:?/thread-12833-1-1 . html?謝謝大家!
大家好。記得之前在論壇上看過關於最小64字節以太網幀的由來。是壹個公式,計算出這是CSMA/CD算法檢測沖突的最小傳輸時間,但是我剛剛在論壇上翻了半天,看不出來。哪位大蝦能再給小弟解釋壹下嗎?謝謝妳
另外在壹些資料上看到以太網幀頭開銷是18字節,但是這是怎麽來的呢?因為Dst MAC+Src MAC+Type(長度)只有12字節(註意:這裏應該是14字節),那麽另外6個字節從哪裏來呢?
最後,以太網為什麽規定最大傳輸單位為1518字節?
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問題很可怕。不要嘲笑我。
1,關於最小字節的原點。
2.沖突時隙時間
假設總線的介質長度為s,幀在介質上的傳輸速度為0.7C(光速),網絡的傳輸速率為R(bps)。
幀長為L(bps),tPHY為壹個站的物理層時延;?
有:?
碰撞槽時間=2S/0.7C+2tPHY?
因為Lmin/R=碰撞槽時間?
所以:Lmin =(2S/0.7C+2tPHY )×R?
Lmin稱為最小幀長。?
碰撞槽時間是以太網中壹個極其重要的參數,它有以下特點:?
(1)這是檢測沖突所需的最長時間。?
(2)要求幀長有下限。(即最短的幀長度)
(3)發生碰撞時,會出現幀碎片。?
(4)如果發生碰撞,等待壹定時間。t=rT .(t是碰撞槽時間)?
2.讓我們估計壹下最壞情況下檢測沖突所需的時間。
(1)A和B是互聯網上相距最遠的兩臺主機。設A和B之間的信號傳播延遲為τ,設A在t?
當壹幀開始發送時,它將在t+τ到達B。如果B在t+τ-ε開始發送壹幀,它將在t+τ到達。
檢測到沖突並發出阻塞信號。?
(2)阻塞信號將在t+2τ時到達a。因此,A必須在t+2τ時仍在傳輸才能檢測到沖突,那麽幀的?
發送時間必須大於2τ。?
(3)根據標準,10Mbps以太網使用中繼器時,最大連接長度為2500米,最多通過4個中繼器。
本規程規定,對於10Mbps以太網,壹幀的最小傳輸時間必須為51.2μs。?
(3)51.2μs是512位數據在10Mbps以太網速率下的傳播時間,通常稱為512位時間。這個時間是固定的嗎?
意思是以太網時隙。512位=64字節,因此以太網幀的最小長度為512位=64字節。?
2、以太網18字節,我覺得應該是“目的MAC(6)+源MAC(6)+類型(2)+CRC (4)。
3.至於IP最大傳輸單元1500,只是規定。
有些會在幀頭中包含以太網幀的前導字符。
IEEE 802.3標準第壹版於6月24日發布,1983。因為施樂把CSMA/CD上的四項專利交給了IEEE,以極低的價格授權廠商使用相應的專利,所以使用IEEE 802.3標準生產產品不存在專利成本高的問題。隨後,802.3標準得到了ANSI和ISO的認可,使得IEEE 802.3標準成為壹個開放的權威標準。
雖然發布時間和以太網II標準差不多,IEEE 802.3的標準水平也遠高於前者,但在標準發布十多年後,802.3標準在應用上只能和以太網II平分秋色。本質原因是802.3標準中的幀結構必須與802.2標準配合使用,這大大降低了應用的靈活性,顯著增加了協議的開銷。復雜和低效率使得802.3很難盛行。
1998年,802.3工作組對802.3標準進行了重大修改,最終完成了新版標準IEEE 802.3-2002。802.3標準的2002版對MAC幀結構進行了大幅改進,使其具有以太網II封裝的靈活性,從而在應用中完全取代以太網II,使IEEE 802.3-2002標準成為以太網的唯壹標準。
自2005年以來,制定了802.3標準的新版本。
802.3-2002標準將以太網的報頭結構定義為DA(6)+SA(6)+LEN/TYPE(2)= 14字節。
如果我的回答對妳有幫助,希望妳能采納,謝謝!