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Ethernet/Frame: Unterschied zwischen den Versionen

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= TMP =
= TMP =
'''topic''' - Beschreibung
'''topic''' - Beschreibung
== Ethernet-Header ==
=== Präambel und Start Frame Delimiter (SFD) ===
==== Präambel ====
; Signal, das in einem Rechnernetz übertragenen Nachrichten vorangestellt wird
* Besteht aus einer sieben Byte langen, alternierenden Bitfolge ("101010…1010")
* Dient zur Bit-Synchronisation der Netzwerkgeräte
==== SFD (Start Frame Delimiter) ====
; Folgt auf die Präambel
* Besteht aus einer festen Bitequenz "1010 1011"
* Kennzeichnet den Beginn des Frames (dient als Startmuster)
* Dient dem Empfänger als Zeichen für den beginnenden Frame-Anfang
=== Ziel- und Quell-MAC-Adresse ===
; Allgemeines
* Die Quelladresse identifiziert den Sender, die Zieladresse den Empfänger.
* Diese Adresse kann auch eine Multicast- oder Broadcast-Adresse sein.
* Gekaufte Netzwerkkarten haben eine weltweit eindeutige MAC-Adresse, die global von einem Konsortium und der Herstellerfirma verwaltet wird.
; Aufbau
* MAC-Adressen werden traditionell als Hex-Zahlen dargestellt, die mit Doppelpunkten getrennt sind, beispielsweise "08:00:01:EA:DE:21".
* Quell- und Ziel-Mac-Adressen haben eine Länge von sechs Bytes (48 Bit).
* Zwei Bit der MAC-Adresse werden zu ihrer Klassifizierung verwendet.
; Klassifizierung
* Unicast- oder Broadcast-/Multicast-Adresse.
* MAC-Adresse (46 Bit) global oder lokal administriert
siehe [[MAC-Adresse]]
=== VLAN-Tag (TPID/TCI) ===
: Im Tagged-MAC-Frame (IEEE 802.1Q) folgen vier Bytes als VLAN-Tag
siehe [[VLAN]]
=== Typ-Feld (Ether-Type) ===
; Ethertype beschreibt das Format bzw. das Protokoll zur Interpretation des Datenblocks
* Zulässige Werte für Ethertype werden von der IEEE administriert (beschränkt sich auf die Vergabe neuer Ethertype-Werte)
* Gibt Auskunft über das verwendete Protokoll der nächsthöheren Schicht innerhalb der Nutzdaten
* Die Werte sind größer als 0x0600 (sonst ist das ein Ethernet-I-frame mit Längenfeld in dieser Position)
* Ist ein VLAN-Tag vorhanden, darf das daran anschließende Typ-Feld nicht 0x8100 sein (0x8100 ist zur Kennzeichnung eines VLAN-Tags reserviert)
{| class="wikitable sortable options"
! Typfeld !! Protokoll
|-----
| 0x0800 || IP Internet Protocol, Version 4 (IPv4)
|-----
| 0x0806
| Address Resolution Protocol (ARP)
|-----
| 0x0842 || Wake on LAN (WoL)
|-----
| 0x8035
| Reverse Address Resolution Protocol (RARP)
|-----
| 0x809B || AppleTalk (EtherTalk)
|-----
| 0x80F3
| Appletalk Address Resolution Protocol (AARP)
|-----
| 0x8100
| VLAN Tag (VLAN)
|-----
| 0x8137 || Novell Internetwork Packet Exchange (IPX)
|-----
| 0x8138 || Novell
|-----
| 0x86DD
| IP Internet Protocol, Version 6 (IPv6)
|-----
| 0x8847
| MPLS Unicast
|-----
| 0x8848
| MPLS Multicast
|-----
| 0x8863 || PPP over Ethernet PPPoE Discovery
|-----
| 0x8864 || PPP over Ethernet PPPoE Session
|-----
| 0x8870
| Jumbo Frames
|-----
| 0x888E
| 802.1X Port Access Entity
|-----
| 0x8892
| Echtzeit-Ethernet PROFINET
|-----
| 0x88A2
| ATA over Ethernet ATA over Ethernet Coraid AoE
|-----
| 0x88A4
| Echtzeit-Ethernet (EtherCAT)
|-----
| 0x88A8
| Provider Bridging
|-----
| 0x88AB
| Echtzeit-Ethernet Ethernet Powerlink (Ethernet POWERLINK)
|-
|0x88B8
|IEC61850 Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE)
|-----
| 0x88CC
| Link Layer Discovery Protocol (LLDP)
|-----
| 0x88CD
| Echtzeit-Ethernet Sercos III
|-----
| 0x88E1
| HomePlug AV
|-
|0x88E5
|MACsec
|-----
| 0x8906
| Fibre Channel over Ethernet
|-----
| 0x8914
| FCoE Initialization Protocol (FIP)
|-
|0x8947
|GeoNetworking protocol
|}
=== Nutzdaten ===
; Payload
* Pro Datenblock können maximal 1500 Bytes an Nutzdaten übertragen werden
* Die Nutzdaten werden von dem unter Type angegebenen Protokoll interpretiert
* Die Datenbytes werden in aufsteigender Byte-Reihenfolge verschickt
* Jumbo Frames, Super Jumbo Frames und Jumbogramme erlauben auch größere Datenblöcke, diese Spezialmodi bewegen sich aber offiziell abseits von Ethernet (beziehungsweise IEEE 802.3)

Version vom 2. Juni 2025, 17:29 Uhr

Ethernet/Frame - Beschreibung

Beschreibung

Aufbau nach IEEE 802.3

Ethernet überträgt Daten seriell
  • Beginnend jeweils mit dem untersten, niederwertigsten Bit (der "Einerstelle") eines Bytes
  • Bytes der breiteren Felder werden als BigEndians übertragen (Byte mit der höheren Wertigkeit zuerst)
  • Das erste Bit eines Frames ist das Multicast-Bit (Multicastadressen: meist das erste Byte mit einer ungeraden Zahl)

Typen von Ethernet-Frames

Ethernet-Version I
  • Nicht mehr benutzt
  • Definition 1980 durch Konsortium DEC, Intel und Xerox
Ethernet-Version-2 oder Ethernet-II-Frame
  • DIX-Frame
  • Definition 1982 durch das Konsortium DEC, Intel und Xerox
Standard IEEE 802.3
  • Seit 1983
  • Definiert zwei weitere Frame-Formate
    1. IEEE 802.3 3.1.a Basic MAC frame
    2. IEEE 802.3 3.1.b Tagged MAC frame
  • definiert das 16-bit-Feld nach den MAC-Adressen als Type/Length-Feld
  • Ethernet ist quasi ein Synonym für diesen Standard

Ethernet Version 2

Heute ausschließlich verwendetes Ethernet-Datenblockformat
Bitfolge
1010101010... 		Ethernet-Frame
64-1518 Byte 		Inter
Frame
Gap
9,6 μs
Präambel SFD Zieladresse Quelladresse Typ Daten FCS
8 Byte 6 Byte 6 Byte 2 Byte 46-1500 Byte 4 Byte
Ethernet Version 2 Tagged

Ethernet-II Standard mit 802.1Q VLAN-Tag

Bitfolge
1010101010... 		Ethernet-Frame
68-1522 Byte 		Inter
Frame
Gap
9,6 μs
Präambel SFD Zieladresse Quelladresse Tag Typ Daten FCS
8 Byte 6 Byte 6 Byte 2 Byte 2 Byte 46-1500 Byte 4 Byte

Ethernet 802.3 Raw (Novell)

Bitfolge
1010 1010
1010 1011 		Ethernet-Frame
64-1518 Byte 		Inter
Frame
Gap
9,6 μs
Präambel SFD Zieladresse Quelladresse Länge 0xFFFF Daten FCS
8 Byte 6 Byte 6 Byte 2 Byte 2 Byte 44-1498 Byte 4 Byte

Ethernet IEEE 802.3 Basic

Neu sind "DSAP" und "SSAP", ersetzt Type-Field

Bitfolge
1010 1010
1010 1011 		Ethernet-Frame
64-1518 Byte 		Inter
Frame
Gap
9,6 μs
Präambel SFD Zieladresse Quelladresse Länge DSAP SSAP Controle Daten FCS
8 Byte 6 Byte 6 Byte 2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 42-1497 Byte 4 Byte
Ethernet 802.3 Tagged

Ethernet-II nach IEEE 802.3 (mit 802.1Q VLAN-Tag)

Bitfolge
1010 1010
1010 1011 		Ethernet-Frame
68-1522 Byte 		Inter
Frame
Gap
9,6 μs
Präambel SFD Zieladresse Quelladresse Tag Länge DSAP SSAP Controle Daten FCS
8 Byte 6 Byte 6 Byte 4 Byte 2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 42-1497 Byte 4 Byte


Anhang

Siehe auch

Dokumentation

Links

Weblinks

  1. Moderne LANs: IEEE 802.3ab 1000 BASE-T
  2. Ethernet-Paketformate
  3. Jürgen Plate: Grundlagen Computernetze. FH München
  4. Charles Spurgeon’s Ethernet Web Site (englisch)
  5. Projektseite der IEEE 802.3 Working Group (englisch)
  6. Ethernet-Standards als PDF auf der IEEE-Download-Seite (englisch)
  7. 10-Gigabit-Ethernet führt iSCSI und Fibre Channel zusammen
  8. W. Schulte: Metro- / Carrier Ethernet (PDF; 709 kB) DHBW Stuttgart. In: Funkschau, 16, S. 14


TMP

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