Formato de trama de Ethernet – Part 1

Requisito previo: introducción a Ethernet

El formato de trama básico que se requiere para todas las implementaciones de MAC se define en el estándar IEEE 802.3 . Aunque se están utilizando varios formatos opcionales para ampliar la capacidad básica del protocolo.
El marco de Ethernet comienza con Preámbulo y SFD, ambos funcionan en la capa física. El encabezado de Ethernet contiene la dirección MAC de origen y de destino, después de lo cual está presente la carga útil de la trama. El último campo es CRC, que se utiliza para detectar el error. Ahora, estudiemos cada campo del formato de marco básico.

Formato de trama Ethernet (IEEE 802.3) –

• PREÁMBULO: la trama de Ethernet comienza con un preámbulo de 7 bytes. Este es un patrón de 0 y 1 alternativos que indica el comienzo de la trama y permite que el emisor y el receptor establezcan una sincronización de bits. Inicialmente, se introdujo PRE (Preámbulo) para permitir la pérdida de algunos bits debido a retrasos en la señal. Pero la Ethernet de alta velocidad actual no necesita un preámbulo para proteger los bits de la trama.
  PRE (Preámbulo) indica al receptor que se acerca la trama y permite que el receptor se fije en el flujo de datos antes de que comience la trama real.
• Inicio del delimitador de trama (SFD): este es un campo de 1 byte que siempre se establece en 10101011. SFD indica que los próximos bits están comenzando la trama, que es la dirección de destino. A veces, SFD se considera parte de PRE, esta es la razón por la cual el preámbulo se describe como 8 bytes en muchos lugares. El SFD advierte a la estación o estaciones que esta es la última oportunidad de sincronización.
• Dirección de destino: este es un campo de 6 bytes que contiene la dirección MAC de la máquina a la que están destinados los datos.
• Dirección de origen: este es un campo de 6 bytes que contiene la dirección MAC de la máquina de origen. Como la dirección de origen es siempre una dirección individual (Unicast), el bit menos significativo del primer byte siempre es 0.
• Longitud: la longitud es un campo de 2 bytes que indica la longitud de toda la trama de Ethernet. Este campo de 16 bits puede contener el valor de longitud entre 0 y 65534, pero la longitud no puede ser superior a 1500 debido a algunas limitaciones propias de Ethernet.
• Datos: este es el lugar donde se insertan los datos reales, también conocido como carga útil . Tanto el encabezado IP como los datos se insertarán aquí si se utiliza el Protocolo de Internet a través de Ethernet. Los datos máximos presentes pueden ser de hasta 1500 bytes. En caso de que la longitud de los datos sea inferior a la longitud mínima, es decir, 46 bytes, se añaden ceros de relleno para alcanzar la longitud mínima posible.
• Comprobación de redundancia cíclica (CRC): CRC es un campo de 4 bytes. Este campo contiene un código hash de datos de 32 bits, que se genera en los campos Dirección de destino, Dirección de origen, Longitud y Datos. Si la suma de verificación calculada por el destino no es la misma que el valor de la suma de verificación enviada, los datos recibidos están corruptos.

Nota: el tamaño de la trama de Ethernet IEEE 802.3 varía de 64 bytes a 1518 bytes, incluida la longitud de datos (46 a 1500 bytes).

Breve descripción general de la trama Ethernet extendida (trama Ethernet II):

El formato de trama básico estándar IEEE 802.3 se analiza en detalle anteriormente. Ahora veamos el encabezado de la trama Ethernet extendida, mediante el cual podemos obtener una carga útil incluso mayor que 1500 bytes.

DA [Dirección MAC de destino]: 6 bytes
SA [Dirección MAC de origen]: 6 bytes
Tipo [0x8870 (Ethertype)]: 2 bytes
DSAP [Punto de acceso al servicio de destino 802.2]: 1 byte
SSAP [Punto de acceso al servicio de origen 802.2]: 1 byte
Ctrl [Campo de control 802.2]: 1 byte
Datos [Datos de protocolo]: > 46 bytes
FCS [Suma de verificación de trama]: 4 bytes

Aunque falta el campo de longitud en la trama de Ethernet II, la longitud de la trama se conoce en virtud de que la interfaz de red acepta la trama.

Preguntas de GATE CS Corner

Practicar las siguientes preguntas te ayudará a poner a prueba tus conocimientos. Todas las preguntas se han hecho en GATE en años anteriores o en pruebas simuladas de GATE. Es muy recomendable que los practiques.

1. GATE CS 2007, Pregunta 85
2. GATE CS 2005, Pregunta 74
3. GATE CS 2004, Pregunta 90
4. GATE IT 2005, pregunta 27
5. GATE CS 2016 (Conjunto 2), Pregunta 34

Referencias –

Compatibilidad con tamaño de trama de Ethernet extendida
ciscopress
IEEE 802.3 y Ethernet

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