如果我搜索以太网帧中数据从哪里开始，我会得到一个常见的答案，即 TCP 标头（20 字节）+ IP 标头（20 字节）+ 以太网标头（SA + DA + 类型），即 14 字节。所以，简而言之，这个问题的答案是 52-54 字节，数据从以太网帧开始，但我们不应该在其中添加 8 字节的前导码吗？
此外，我搜索了以太网帧大小，即以太网帧的 1514。为什么我们在这里忽略 Preamble 和 CRC？
为什么前导不被视为以太网报头的一部分？
网络工程
以太网
层2
第一层
2021-07-17 23:44:57
4个回答
添加乔纳森乔的回答：
以太网在第 1 层（因为它可以在不同介质上运行）和第 2 层（因为不同介质上的帧相同）都有组件。
Preamble、SoF Delimiter 和 Inter-packet Gap 实际上在第 1 层（唤醒接收器等），而帧（包括标头、有效载荷和 FCS）在第 2 层。
以太网帧中的数据是以太网帧的有效载荷。您的问题 1 假设每个第 3 层协议都是 IPv4，每个第 4 层协议都是 TCP，这是错误的假设。以太网不知道也不关心它携带的第 3 层协议（IPv4、IPX、IPv6、AppleTalk 等），因此帧的数据就是有效载荷。例如，IPv4 包头是 20 到 60 个八位字节，而 IPv6 包头总是 40 个八位字节。以太网不知道这一点，它只知道它有一个有效载荷字段，而不知道该字段中有什么。
以太网帧头通常是 14 个八位字节，除非您有一个标记帧，否则它是 18 个八位字节。MTU 是最大有效载荷大小。以太网还具有 64 个八位字节的最小帧大小，包括 FCS，因此有效载荷的范围可以从 42（带标签）或 46（不带标签）八位字节到最大有效载荷大小 1500 个八位字节。这意味着以太网帧（标头和有效载荷）从 60 个八位字节到 1514 个（不带标签）或 1518 个（带标签）八位字节。
如果数据从哪里开始，您指的是应用程序数据，那实际上将取决于所有协议。UDP 报头只有 8 个八位字节，UDP 有效载荷可能是应用程序数据，也可能是应用层协议的数据报，它有自己的报头，可能不计为应用程序数据。在您的 TCP 示例中，您可能正在将 Web 浏览器运行到 Web 服务器。您将 HTTP（应用层协议）还是 HTML 视为数据（HTML 是 HTTP 的数据）？当您引用数据时，它与您所引用的协议有关。
前导实际上是 7 个八位字节，后面是一个成帧八位字节，即起始帧定界符 (SFD)。它们只是标记帧即将到来并用于同步目的，它们不是帧的一部分。就像帧间间隙一样，不算作帧的一部分。前导码和 SFD 永远不会进入内存，因此永远不会有任何包含 8 的内存偏移量。
以太网帧有时被描述为 1514 个八位字节，因为硬件通常会计算/检查 FCS，而 CPU 永远不会看到它或将它放入内存：只有 src、dest、类型、有效载荷。但是，根据标准，该框架明确定义为包括 FCS。的基本帧被定义为具有至少1500个字节，其加14个加4 FCS = 1520的最大客户端数据的字段长度。
附注。不要忘记可选的 802.1q 标签，另外 4 个八位字节用于中继上的数据包；还有一些其他特殊类型。
编辑该标准主要涉及frame，其定义为包括 FCS （感谢 Richard 的评论）。它还谈到 从前导码的开头到扩展位的结尾的数据包（有时在 FCS 之后需要这些数据包，以确保良好的冲突检测。）该数据包是硬件在线路上传输的所有位。（“数据包”的这种用法可能会令人困惑，正如我们通常所说的以太网帧内的 IP数据包。）
归根结底，这只是定义的问题，值得庆幸的是，我们可以查找它们。如果您不知道，该标准是免费提供的。核心有 4,000 页长（！），但是定义之类的大部分内容都非常易于阅读，而且绝对不含糊。强烈建议至少查看第 3.1.1 节数据包格式。http://www.ieee802.org/3/
除了已经存在的，好的答案：
前导码是物理层的基本功能。请注意，当您将数据序列化为单个位或符号流时，您需要提供某种形式的同步——首先是位/符号，然后是字。
前导码在线路上生成的符号模式（实际上只有 01010... 带有 10BASE-x 曼彻斯特代码）允许接收器将其符号时钟调整到发送器的准确速度。即使线路没有变化，它也会知道它刚刚收到了多少个符号。（所有物理层也提供了中间同步的方法，所以它是一个连续的过程。）
前导码后面的 SOF 模式标志着第一个字（或八位字节/字节）的开始。接收器激活它的缓冲器并将解码的位计时到其中，对来自解码器的位进行反序列化并将其逐字传输到缓冲器。一次是一个字节还是一个 32 位字并不重要，但重要的是字节边界是正确的。
因此，前导码和SOF必然是物理传输机制的一部分，因此属于物理层。从第 2 层的角度来看，帧不需要开始标记——它只是从第一个八位字节开始。
除了其他人关于分层的出色回答之外，一些协议正好位于 L2 以太网帧的顶部，其中最著名的是 ARP、RARP、CDP 等，它们与链接直接相关（另外，正如我所提醒的那样） Zac，其他协议，例如 LLDP 和 STP 的 BPDU。）
这是非常罕见的，但有时您会发现应用程序在以太网帧中发送数据，尽管我看到的唯一原因是 a) 专有协议设计为晦涩难懂或像许可证管理一样纯粹本地化，b ) 实验，尤其是实时传输或协议栈 timimg 的评估。这的优缺点超出了这个答案的范围！
这是一个计时测试包的输出，“数据”从 0x0e 开始。
14:54:29.698140 34:02:86:9f:f2:fc > 00:04:75:c8:28:e5, 802.3, length 64: length 50
0x0000: 0004 75c8 28e5 3402 869f f2fc 0000 4041 ..u.(.4.......@A
0x0010: 4243 4445 4647 4849 4a4b 4c4d 4e4f 5051 BCDEFGHIJKLMNOPQ
0x0020: 5253 5455 5657 5859 5a5b 5c5d 5e5f 6061 RSTUVWXYZ[\]^_`a
0x0030: 6263 6465 6667 6869 6a6b 6c6d 6e6f 7071 bcdefghijklmnopq
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