以太网协议

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#以太网协议 #MTU #MAC

以太网是一种局域网技术，采用CSMA/CD访问控制方法。以太网协议使用MAC地址作为帧的目的和源地址，类型字段指示帧内数据的协议类型。MTU决定了以太网帧数据部分的最大长度，通常为1500字节。以太网帧的目标地址可以是单播、多播或广播地址，分别对应一对一、一对多和一对所有通信。
以太网(Ethernet)

以太网是一种局域网技术，其规定了访问控制方法、传输控制协议、网络拓扑结构、传输速率等，完成数据链路层和物理层的一些内容，它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法，其意思是带冲突检测的载波侦听多路接入（Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection），另外的一些局域网技术有令牌环网，无线LAN等。

以太网协议

TCP/IP四层模型中，以太网协议采用RFC894格式，如下图：
在这里插入图片描述

其中目的地址和源地址指的是MAC地址，即设备的物理地址。MAC地址用于标示网卡，每个网卡都具有唯一的MAC 地址
在这里插入图片描述

当在同一个局域网中，主机A需要给主机B发送消息时，主机A将以太网桢发出，此时局域网中所有主机均可收到这个桢，主机中的网卡接收到以太网桢后，会将目的MAC地址和自己的MAC地址进行比较，如果不相同就会丢弃，如果相同则会接收，此时则Ｂ主机就收到了Ａ的消息。
以太网桢中的类型指的是，其内部数据的协议类型，如果中间是IP数据报则协议类型为0800,　如果是ARP请求或者应答，则为0806，类型占两个字节
其最后面是CRC循环冗余码，用于差错控制，即检验桢的正确性
最后就是以太网桢为了提供足够快的响应速度具有长度限制，其数据部分的最大长度受到MTU控制， 最小长度不能小于46字节，如ARP请求为28位，为了满足最小长度需要填充到46位（PAD）

MTU(最大传输单元)

MTU是根据不同类型的网络给出的最大传输单元的限

最低0.47元/天 解锁文章
以太网协议介绍（ARP、UDP、ICMP、IP）
xzs520xzs的博客
10-02 1万+
IP:internet protocol(网际协议)IP协议是TCP/IP协议簇中的核心协议之一，也是TCP/IP协议的载体，IP协议规定了数据传输时的基本单元和格式。所有的TCP、UDP以及ICMP数据都是以IP数据报格式传输的。IP数据报格式：IP首部是以4（32bit）个字节为单位，版本：IPv4 or IPv6;IPv4的地址是4个字节，即为0100，IPv6是6个字节，即0110；
数据链路层协议 —— 以太网协议
知其然 知其所以然
09-23 2030
当网络层IP协议被发明并投入使用的时候，我们发送的报文便有能力在整个网络世界中规划出到达目标主机的路径。当传输层TCP协议、UDP协议被发明并投入使用的时候，我们便能自主选择发送的报文是否需要可靠传输至目标主机。网络层IP协议和传输层TCP协议的配合，就能保证发送的报文。但我们需要明确的是，整个大的网络世界是由无数个小的子网构成的，报文发送的过程是基于一个个子网进行跳转的，子网之间通过路由器进行连接。所以，相隔多个子网的主机之间想要实现，首先要解决的问题就是—— 这就是数据链路层要解决的问题。
一.以太网协议
zcx3000的专栏
06-21 4448
——--以太网协议（用于10MBPS的以太网，作者以下所说的以太网均指10M以太网，而不是100M，1000M的以太网）——以太网协议有两种，一种是IEEE802.2/IEEE802.3，还有一种是以太网的封装格式。——现代的操作系统均能同时支持这两种类型的协议格式。因此对我们来说只需要了解其中的一种就够了，特别是对单片机来说，不可能支持太多的协议格式。——以太网的物理传输帧：（仅介绍第二种格式）
以太网数据包协议字段全解析
weixin_42108533的博客
10-08 922
以太网数据包协议字段全解析摘要 以太网作为计算机网络基础，其数据包结构精妙高效。本文系统解析了以太网帧各字段： 历史背景：以太网诞生于1973年，由Bob Metcalfe设计，从2.94Mbps发展到100Gbps标准。 帧类型： Ethernet II帧（主流）：含Type字段标识上层协议 IEEE 802.3帧：含Length字段，现较少使用 帧结构： 前导码(7B)和帧起始符(1B)实现时钟同步 目的/源MAC地址(各6B)实现设备寻址 类型/长度字段(2B)区分帧类型 数据字段(46-1500B)
接口协议（四）：以太网（Ethernet）学习（一）：协议
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qq_40483920的博客
08-27 9万+
目录一、以太网二、网络模型三、以太网数据包格式以太网帧格式三、TCP/IP协议簇1、IP协议2、UDP协议 因为没有做过以太网的项目，也没有进行过以太网通信测试，本片博客仅仅是对以太网协议极小一部分的学习了解。如有不当之处，还请指正。 一、以太网 以太网是一种产生较早，使用相当广泛的局域网技术，局域网就是一个区域的网络互联，可以使办公室也可以是学校等等，大小规模不一。 最初是由Xerox（施乐）公司创建（大概是1973年诞生）并由Xerox、 Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，后来被电气与电子
以太网Ethernet通信协议
STATEABC的博客
08-07 2万+
以太网协议（Ethernet Protocol）是一种广泛应用于局域网（LAN）和广域网（WAN）的计算机网络通信协议。它是一种基于共享介质的局域网技术，最早由Xerox、Intel和Digital Equipment Corporation（DEC）于1970年代开发，并在1980年代初由IEEE标准化为IEEE 802.3。以太网根据最大传输速率的不同可以分为标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)、千兆以太网 (1000Mbit/s)和万兆以太网(10Gbit/s)。
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车载以太网协议IS013400 PDF
05-16
车载以太网协议ISO13400是汽车行业在向智能网联汽车发展的过程中，为满足高带宽、低延迟通信需求而制定的一种标准。它旨在提升车辆内部数据传输的效率，确保网络的稳定性和安全性，同时降低布线成本。这篇PDF文档...
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以太网协议是局域网（LAN）技术的基础，而IEEE 802.3标准则是定义以太网规范的核心文档。此压缩包文件“IEEE 802.3-2015 以太网协议.zip”包含了2015年版本的详细规定，它是对早期标准的重要更新，确保了不同设备间...
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《IEEE 802.3-2015 以太网协议 共6部分》是网络通信领域的重要标准，由电气和电子工程师协会（IEEE）制定，详细规定了以太网技术的各项参数和操作规范。这个标准分为六个部分，旨在提供一个全面的框架，以确保不同...
基于Verilog的10G以太网UDP协议实现及其优化技术详解 · 以太网协议 经典版
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适合人群：从事网络通信系统设计、FPGA开发的技术人员，尤其是对高速以太网协议栈有兴趣的研究者。 使用场景及目标：适用于需要构建高性能、低延迟的10G以太网通信系统的项目中，旨在帮助开发者掌握如何利用Verilog...
六种实时以太网通信协议
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六种实时以太网通信协议,Ethernet等等
以太网（Ethenet）协议
qq_39173537的博客
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以太网协议
以太网协议介绍
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05-21 2847
以太网协议介绍
以太网完整协议（一）
yundanfengqing_nuc的专栏
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一、太网中数据帧结构 以太网是目前最流行的一种局域网组网技术（其他常见局域网组网技术还有令牌环局域网、无线局域网、ATM局域网），以太网技术的正式标准是IEEE 802.3标准，它规定了在以太网中传输的数据帧结构，如下图所示。                在物理层上看，一个完整的以太网帧有7个字段，事实上，前两个字段并不能算是真正意义上的以太网数据帧，它们是以太网在物理层上发送
以太网--TCP/IP协议（一）
qq_64192931的博客
09-07 5062
以太网是局域网的一种，其他的比如还有令牌环、FDDI。和局域网对应的就是广域网，如Internet，城域网等。从网络层次看，局域网协议主要偏重于低层（业内一般把物理层、数据链路层归为低层）。以太网协议（IEEE 802.3）主要针对数据链路层（只规定MAC和LLC）的定义；而Internet采用的TCP/IP协议主要偏重于中间层（网络层/传输层）。以太网的高层协议既可以是TCP/IP协议、也可以是IPX协议（NetWare）、NetBEUI协议等；
以太网协议详解
程序员小十一的博客
05-26 4665
文中详解介绍了以太网协议知识，里面包含了MAC地址、以太网的数据格式、以太网中数据如何传输、MAC地址表的使用
以太网协议栈
最新发布
11-04
<think>首先，用户的问题是：“我想了解以太网协议栈相关信息 请问以太网协议栈介绍”。用户引用了几个引用，我需要参考这些引用，但不是直接复制，而是基于它们构建回答。 系统级指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 引用内容： - [^1]：解释以太网帧中的长度/类型字段：小于1536表示数据长度，大于1536表示上层协议（如0x0800是IP协议）。 - [^2]：介绍以太网协议，包括MAC地址和数据传输过程。 - [^3]：描述网络层协议，包括以太网协议栈的结构（五层模型），提到CSMA/CD, MAC, ARP等协议。 - [^4]：介绍DNS协议，运行在UDP之上。 用户的问题是关于“以太网协议栈”的介绍。以太网协议栈通常涉及数据链路层和物理层，具体来说是IEEE 802.3标准。基于引用，我需要整合信息。 关键点： - 以太网协议是数据链路层的一部分。 - 引用[^3]提到网络结构五层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。 - 以太网协议包括帧结构、MAC地址、CSMA/CD等。 - 引用[^1]详细说明了以太网帧的类型/长度字段。 - 引用[^2]解释了MAC地址和数据传输。 回答结构： - 保持清晰、逐步解释。 - 使用中文。 - 结束时生成相关问题。 - 引用时添加引用标识。 大纲回答： 1. **引言**：定义以太网协议栈，简要概述其在网络模型中的位置。 2. **以太网协议栈层次**： - 物理层：负责信号传输。 - 数据链路层：分为LLC和MAC子层。 - MAC子层：处理帧格式、MAC地址、介质访问控制（如CSMA/CD）。 3. **以太网帧格式**： - 描述帧结构：前导码、目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据、CRC。 - 解释类型/长度字段（基于引用[^1]）。 4. **MAC地址**：解释其作用和格式（基于引用[^2]）。 5. **CSMA/CD**：简述以太网中的冲突检测机制（参考引用[^3]）。 6. **上层协议**：以太网如何封装上层协议如IP、ARP等（基于引用[^1]和[^3]）。 7. **协议栈示例**：简要描述数据如何通过协议栈传输（参考引用[^2]的例子）。 添加引用标识： - 在相关段落末尾自然地添加 [^1], [^2], etc. 生成相关问题： - 结束时，生成几个相关问题，类似于示例。 LaTeX使用： - 行内数学：例如，MAC地址可以表示为$48$-位地址，或类型字段如$0x0800$。 - 独立公式：如果需要公式，如CRC计算，但可能不需要复杂公式，保持简单。 最终回答结构： - 介绍以太网协议栈。 - 详细解释关键组件。 - 总结。 - §§相关问题§§ 。 相关问题想法： 1. 以太网帧的结构细节是什么？ 2. CSMA/CD机制如何工作？ 3. 以太网协议栈与TCP/IP协议栈的关系？ 4. 在现代网络中，以太网协议栈的演变？ </think>### 以太网协议栈介绍 以太网协议栈是计算机网络中数据链路层和物理层的核心组成部分，主要用于局域网（LAN）中的数据帧传输和介质访问控制。它基于IEEE 802.3标准，定义了数据如何封装、传输和检测错误。在网络模型中，以太网协议栈通常位于OSI模型的第1层（物理层）和第2层（数据链路层），或TCP/IP模型的网络接口层。下面我将逐步介绍其关键元素。 #### 1. **以太网协议栈的层次结构（参考网络模型）** - **物理层（Physical Layer）**：负责信号的传输和接收，包括电缆类型（如双绞线或光纤）、信号编码和物理连接。这一层定义了电压、时序和传输速率等参数。 - **数据链路层（Data Link Layer）**：分为两个子层： - **MAC子层（Media Access Control）**：处理帧的封装和解封装，包括MAC地址寻址和介质访问控制机制（如CSMA/CD）。 - **LLC子层（Logical Link Control）**：提供逻辑链路控制，用于与上层协议（如IP或ARP）的接口。 网络协议栈自底向上分为五层：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，以太网协议主要覆盖前两层[^3]。 #### 2. **以太网帧格式（核心组成部分）** 以太网数据帧是传输的基本单元，其结构包括： - **前导码（Preamble）**：7字节，用于同步接收方时钟。 - **帧起始定界符（SFD）**：1字节，标记帧的开始。 - **目的MAC地址（Destination MAC Address）**：6字节，指定目标设备的物理地址。MAC地址是$48$位唯一标识符，格式如$00:1A:2B:3C:4D:5E$，用于设备寻址[^2]。 - **源MAC地址（Source MAC Address）**：6字节，标识发送方设备。 - **类型/长度字段（Type/Length Field）**：2字节，该字段具有双重含义： - 如果值小于$1536$（十六进制 $0x0600$），表示数据段的长度。 - 如果值大于$1536$，则标识上层协议类型，例如 $0x0800$表示IP协议，$0x0806$表示ARP协议等[^1]。 - **数据（Data）**：46-1500字节，携带有效载荷（如IP数据包）。 - **帧校验序列（FCS）**：4字节，使用CRC（循环冗余校验）错误检测算法，确保数据完整性。其计算可表示为多项式函数： $$ \text{CRC} = \sum_{i=0}^{n-1} d_i \cdot x^i \mod G(x) $$ 其中 $d_i$ 是数据位，$G(x)$ 是生成多项式。 - 帧总长度范围为64-1518字节，以确保冲突检测机制正常工作。 #### 3. **MAC地址的作用（设备寻址基础）** MAC地址是以太网设备的物理地址，每个网络接口卡（NIC）都有一个唯一的$48$位地址。在网络传输中，当设备A向设备C发送数据时（如通过路由器），源MAC地址和目的MAC地址用于在局域网内标识设备，确保帧正确路由[^2]。MAC地址不依赖于IP地址，是数据链路层的核心寻址机制。 #### 4. **介质访问控制机制：CSMA/CD** 以太网早期使用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）来处理共享介质上的冲突： - **载波监听（Carrier Sense）**：设备在发送前检测信道是否空闲。 - **多路访问（Multiple Access）**：多个设备共享同一信道。 - **冲突检测（Collision Detection）**：如果两个设备同时发送导致冲突，它们会停止传输并等待随机时间后重试。 - 现代以太网（如千兆以太网）已较少使用CSMA/CD，改用全双工交换技术，但原理仍是基础[^3]。 #### 5. **与上层协议的关系** 以太网协议栈封装上层协议数据： - 当类型字段为$0x0800$时，数据部分承载IP协议数据包，用于网络层路由。 - 当类型字段为$0x0806$时，数据部分承载ARP协议（Address Resolution Protocol），用于将IP地址解析为MAC地址[^1][^3]。 - 在协议栈中，数据从应用层向下封装：例如，传输层的TCP/UDP数据被网络层的IP协议封装，再被数据链路层的以太网帧封装，最后传输到物理层。 #### 总结 以太网协议栈是局域网通信的基石，通过MAC地址寻址、帧格式标准化和冲突管理机制，实现了高效、可靠的数据传输。它支持多种上层协议（如IP和ARP），是现代网络（包括互联网）的基础。随着技术发展，以太网已从早期的共享介质演变到交换式网络，但核心原理不变[^1][^2][^3]。
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