Ethernet Frame, Ethernet Frame Format, Ethernet MAC Frame   이더넷 프레임, 이더넷 프레임 포멧, Ethernet 프레임

1. 이더넷 프레임

  ㅇ 이더넷이 최초로 발표된 후, 
     - IEEE 802.3 표준화 움직임과 비슷하게 Novell社 등에서도 그들나름의 프레임 포멧을 발표함
  ㅇ 따라서, 
     - 이더넷 시그널링, 엔코딩, 프레임의 최대 및 최소 길이에서는 똑같지만,
     - 프레임 포멧 상에서는 약간의 차이가 있는 다수의 방식이 출현하게 됨
  ㅇ 결국, 
     - 동일 LAN 세그먼트에서 다수의 서로 다른 이더넷 프레임이 떠다닐 수 있음

  ※ 이더넷 프레임의 구조는, 이더넷 시스템 작동의 중심적인 요소임


2. 이더넷 프레임의 형식 및 길이 요건 

  ㅇ IEEE 802.3 또는 DIX 2.0 또는 이더넷 2
     
      - Preamble : (10101...)  비트 동기를 위해 56 비트 동안 `1`,`0`을 반복함
      - SFD      : (10101011)  프레임 동기를 위한 식별용 문자 (0xAB)
         . 마지막 두 비트가 `11` 임

      - D A : Destination Address, S A : Source Address    ☞  MAC 주소
      - Len/Type : 길이 또는 타입
         . 0x 600 이하이면 Length (IEEE 802.3) 로 해석
           .. Length : 수납되는 LLC 프레임 길이(3~1500 바이트)를 나타냄   ☞  MTU
         . 0x 600 이상이면 Type (DIX 2.0) 로 해석
           .. Type   : Data에 담겨있는 상위 프로토콜          ☞  Ethertype 
      - FCS : Frame Check Sequence
         . 수납된 데이터의 에러검출을 위한 CRC 

  ㅇ MAC 프레임 길이  
     - 최소 프레임 길이 : 64 바이트 (MAC 헤더 14 + 데이터 46 + FCS 4) 
        . MAC 헤더 = D A (6) + S A (6) + Len/Type (2) = 14 바이트
        . 데이터 최소 길이가 46 바이트는 되도록 Padding(뒤에 `0`을 붙임)
     - 최대 프레임 길이 : 1518 바이트 (MAC 헤더 14 + 데이터 1500 + FCS 4)  ☞  MTU


3. 이더넷 MAC 프레임 형태에 따른 구분
  
  ㅇ Ethernet Version 2 (DIX 2.0) (RFC 894) : 10Mbps
     

  ㅇ IEEE 802.3 (RFC 1042)                  : 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps ...
     

  ㅇ IEEE 802.3 with SNAP Header            : (上同)
     

  ㅇ Novell사 고유의 프레임 포멧 (1983년)
     


  ※ 위 프레임들 간의 주요한 차이는,
     - MAC 부계층 바로 상위계층인 802.2 LLC 부계층 관련 헤더 부분(타입 or 길이)의 포함 여부
        . DIX 2.0 Ethernet frame : 미포함
        . IEEE 802.3 frame : 포함


4. 비트 송신 순서 및 캡슐화

  ㅇ 각 바이트별 비트들의 송신 순서                     ☞ 네트워크 바이트 순서 참조
     - 이더넷 프레임의 각 바이트 내 비트들은 FCS를 제외하고는, 모두 LSB 부터 송신 됨

  ㅇ IP 데이터그램을 이더넷프레임에 수납(캡슐화)시키는 경우  ☞ IP 캡슐화 참조
     - 네트워크 계층(IP 계층) 데이터를 데이터 링크 계층(이더넷 프레임)으로 전달하는 과정


5. 최신 이더넷 MAC 프레임  (Q Tag, Prefix/Suffix 필드가 삽입됨)

  ㅇ Q Tag가 있는 이더넷 프레임 (802.1Q, 1998년)
     
     - 최대 프레임 길이 : 1522 바이트 
        . (태그 포함된 MAC 헤더 18 + 데이터 1500 + FCS 4)

  ㅇ Envelope Prefix/Suffix가 있는 이더넷 프레임 (802.3as, 2006년)
     
     - 최대 프레임 길이 : 2000 바이트 
        . (기존 헤더 14 + 데이터 1500 + Prefix/Suffix 482 + FCS 4)