数据帧传输
数据链路层基于MAC地址进行帧的传输。
以太网在二层链路上通过MAC地址来唯一标识网络设备，并且实现局域网上网络设备之间的通信。MAC地址也叫物理地址，大多数网卡厂商把MAC地址烧入了网卡的ROM中。发送端使用接收端的MAC地址作为目的地址。以太帧封装完成后会通过物理层转换成比特流在物理介质上传输。
以太网MAC地址
网络设备的MAC地址是全球唯一的。MAC地址长度为48比特，通常用十六进制表示。MAC地址包含两部分：前24比特是组织唯一标识符(OUT,Organizationally Unique Identifier)，由IEEE统一分配给设备制造商。例如，华为的网络产品的MAC地址前24比特是0x00e0fc。后24位序列号是厂商分配给每个产品的唯一数值，由各个厂商自行分配(这里所说的产品可以是网卡或者其他需要MAC地址的设备)。
数据帧的发送和接受
主机检查帧头中的目的MAC地址，如果目的MAC地址不是本机MAC地址，也不是本机侦听的组播或广播MAC地址，则主机会丢弃收到的帧。如果目的MAC地址是本机MAC地址则接收该帧，检查帧校验序列(FCS)字段，并与本机计算的值对比来确定帧在传输过程中是否保持了完整性。如果检查通过，就会剥离帧头和帧尾，然后根据帧头中的Type字段来决定把数据发送到哪个上层协议进行后续处理。
数据传输过程
封装过程

前导字段：接收器电路用它确定一个帧的到达时间，并确定编码位（称为时钟恢复）之间的时间量。以太网是一个异步的局域网（即每个以太网接口卡中不保持精确的时钟同步），从一个接口到另一个接口的编码位之间的间隔可能不同。前导是一个公认的模式（典型值为0xAA），在发现帧起始分隔符（SFD）时，接收器使用它“恢复时钟”。SFD的固定值0xAB。

基本帧格式：包括48位（6字节）的目的地址（DST）和源地址（SRC）字段。源地址后面的类型字段，用于确定头部后面的数据类型。TCP/IP网络使用的常见值包括IPv4（0x0800)、IPv6（0x86DD）和ARP(0x0806）。0x8100表示一个Q标签帧（可携带一个“虚拟局域网”或802.1q标准的VLAN ID）。一个以太网帧的基本大小是1518字节，最近的标准将该值扩大到2000字节。

 

以太网的MAC帧：每个网络适配器有一个地址，称为MAC地址，也称物理地址；

由于总线上使用的是广播通信，因此网卡从网络上每收到一个MAC帧，首先要用硬件检查MAC帧中的MAC地址。如果是发往本站的帧就收下，否则丢弃。

以太网MAC帧格式有两个标准：DIX Ethernet V2标准和IEEE 802.3标准。DIX以太网V2标准的帧格式如下：


前导码：使接收端与发送端时钟同步；在帧的前面插入的8字节，可再分为两个字段：第一个字段共7字节，是前同步码，用来迅速实现MAC帧的比特同步；第二个字段是帧开始定界符，表示后面就是MAC帧。MAC帧并不需要帧结束符，因为以太网在传送帧时，各帧之间必须有一定的间隙。但MAC帧需要尾部，在数据链路层上，帧即要加首部也要加尾部。

地址:通常使用6字节（48bit）地址（MAC地址）

类型：2字节，指出数据域中携带的数据应交给哪个协议实体处理

数据：46—1500字节，包含高层的协议信息。由于CSMA/CD算法的限制，以太网帧必须满足64个字节，当数据比较少时必须加以填充（0~46字节）；

目录
目的地址
源地址
类型字段
数据字段
FCS
前同步码

格式如图所示：



可以看到，以太网帧由6个字段组成：
目的地址
目标适配器的MAC地址 (即物理地址，也称为链路地址、MAC地址、LAN地址。关于它的详细介绍以及其他寻址方式的介绍可以看这篇博客：计算机网络知识点——寻址（物理地址、逻辑地址、端口地址与专用地址）)。
源地址
传输该帧到局域网上的适配器的MAC地址。
类型字段
用来标记上一层使用的是什么协议，以便把收到MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。
数据字段
46~1500个字节，46是因为以太网MAC帧长不能小于64字节(最小帧长度保证有足够的传输时间用于以太网网络接口卡精确地检测冲突，这一最小时内间是根据网络的最大电缆长度和帧沿电缆长度传播所要求的时间确定的)，1500是因为以太网的最大传输单元(MTU)是1500字节。当数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段的后面加入整数字节的填充字段，当传输到网络层时，网络层使用IP数据报首部中的长度字段来去除填充部分。这个字段承载了IP数据报。
这里可能有人要问了：为什么以太网规定最短有效帧长为64字节？答：以太网在发送数据时，如果帧的前64字节没有发生冲突，那么后续的数据就不会发生冲突。换句话说，就是如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之内。因为检测到冲突就停止发送，这时已经发送出去的数据一定小于64字节。只要长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。收到这种无效帧就立即丢弃。
FCS
使得接收适配器能检测帧中是否引入了差错。
前同步码
8个字节，前7个都是10101010，最后一个是10101011；前7字节用于“唤醒”接收适配器，并将它们的时钟和发送方的时钟同步。第8个字节的最后两个比特(即两个‘1’)警告接收适配器重要的内容要来了。

《数据通信与计算机网络》——佛罗赞

《计算机网络——自顶向下方法》


参考博客

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