以太幀格式，在以太網中有兩種數據幀封裝格式，分別是IEEE 802.3和Ethernet II(以太網二型)。

以太網物理層規范如圖1所示，該圖展示了IEEE 802.3中定義的以太網物理層規范。

圖1 以太網物理層規范

兩種以太網數據封裝結構如圖2所示，該圖描述了IEEE 802.3和Ethernet II(以太網二型)兩種協議的封裝結構。

圖2 兩種以太網數據封裝結構

通過觀察可以發現，Ethernet II和IEEE 802.3數據結構很類似，無論Ethernet II還是IEEE 802.3，數據幀的封裝長度都是一樣的，幀頭為14字節，幀尾(FCS)為4字節，共計18字節，但是它們也有一些具體的區別，具體分析如下。Ethernet II數據幀封裝如圖3所示。

圖3 Ethernet II數據幀封裝?

1、以太網二型(Ethernet II)數據幀格式

① 前導碼：長度為8字節，為交替的0和1，在每個分組的開頭提供5 MHz的時鐘信號，讓接收設備能夠跟蹤到來的比特流。

② 目的地址：長度為6字節，是接收者的MAC地址，標識數據幀的接收者。目的地址類型可以是單播MAC地址、組播MAC地址或者廣播MAC地址，不同類型的MAC地址對應的接收者不同。

單播MAC地址是一對一的通信，只有真正的接收者才能接收數據幀;組播MAC地址是一對多的通信，接收者需要先加入對應的組播組才會接收數據幀，非組播組成員不會接收;廣播MAC地址也是一對多的通信，和組播MAC地址的區別在于廣播MAC地址是針對所有設備的，同一廣播域中的所有設備都能接收數據幀。

③ 源地址：長度為6字節，是發送者的MAC地址，標識數據幀的發送者，源地址類型只能使用單播MAC地址，不能使用組播或廣播地址。

④ 類型：長度為2字節，用于標識網絡層封裝協議。常見的以太類型有：0x0800，代表IPv4;0x86DD，代表IPv6;0x0806，代表ARP;0x8100，代表IEEE 802.1q;等等。

⑤ 數據：長度為46～1500字節，是網絡層可以填充的數據長度。

⑥ FCS：Frame Check Sequence，幀校驗序列，長度為4字節。FCS字段用于存儲CRC(Cyclic Redundancy Check，循環冗余校驗)結果。接收者收到數據幀后會首先對數據幀頭進行CRC校驗，將校驗結果和FCS中的內容進行對比，如果一致則接收數據幀，如果不一致則丟棄數據幀。

在采用Wireshark 抓包時看不到前導碼和FCS(幀尾)，這是由于網卡收到數據包后會先去掉前導碼并對數據幀頭進行CRC校驗，只有校驗正確才會將數據幀交給上層應用處理，之前的校驗步驟都是由網卡驅動完成的，所以當采用Wireshark 抓包時是看不到前導碼和FCS(幀尾)的。一般情況下，以太網二型數據幀承載業務數據。

2.IEEE 802.3數據幀格式

IEEE 802.3的數據幀格式和Ethernet II的數據幀格式類似，具體說明如下。

① 前導碼：長度為7字節，為交替的0和1，在每個分組的開頭提供5 MHz的時鐘信號，讓接收設備能夠跟蹤到來的比特流。

② 幀起始位置分隔符(SOF)：長度為1字節，其值為10101011，其中最后的兩個1讓接收者能夠識別中間0和1交替模式，從而同步并檢測到數據開頭。

③ 目的地址：長度為6字節，是接收者的MAC地址，標識數據幀的接收者。作用和以太網二型數據幀中的目的MAC地址相同。

④ 源地址：長度為6字節，是發送者的MAC地址，作用和以太網二型數據幀中的源MAC地址相同。

⑤ 長度：長度為2字節，標識IEEE 802.3數據幀的長度。

⑥ IEEE 802.2報頭和數據：長度為46～1500字節，是IEEE 802.2報頭和網絡層可以填充的數據長度。

⑦ FCS：Frame Check Sequence，幀校驗序列，長度為4字節。FCS字段用于存儲CRC(Cyclic Redundancy Check，循環冗余校驗)的結果。接收者收到數據幀后會首先對數據幀頭進行CRC校驗，將校驗結果與FCS中的內容進行對比，如果一致則接收數據幀，如果不一致則丟棄數據幀。

介紹完IEEE 802.3的數據幀結構，大家會發現一個問題，在IEEE 802.3的頭部中并沒有“以太網類型”字段，那么它是怎么來標識上層協議封裝的呢?實際上，IEEE802.3是通過攜帶IEEE 802.2的報頭來標識上層協議封裝的。

如圖4所示描述了IEEE 802.2封裝結構。

圖4 IEEE 802.2封裝結構

由圖4可知，從DSAP開始到Protocol ID結束是IEEE 802.2的封裝結構，IEEE802.2的封裝分為兩部分，分別是IEEE 802.2 LLC(Logical Link Control，邏輯鏈路控制)頭部和SNAP(Subnetwork Access Protocol，子網訪問協議)擴展。

① IEEE 802.2 LLC Header(IEEE 802.2 LLC頭部)長度為3字節，具體說明如下。

●DSAP(Destination Service Access Point，目的服務訪問點)：1字節，標識數據接收者的網絡層邏輯地址(封裝協議);

●SSAP(Source Service Access Point，源服務訪問點)：1字節，標識數據發送者的網絡層邏輯地址(封裝協議);

●Control(控制字段)：1或2字節，用于標識數據格式，共有以下3種類型。

◆ U-fromat(Unnumbered format)PDU(無編號格式PDU)：使用1字節的控制字段，標識用戶無連接服務的IEEE 802.2無編號數據格式，通常數據格式被設置為U-format;

◆ I-format(Information transfer format)PDU(信息傳輸格式PDU)：使用2字節的控制字段填充序列號，標識面向連接的數據格式。

◆ S-format(Supervisory format)PDU(管理格式PDU)：使用2字節的控制字段，標識在LLC中采用的管理數據格式。

② SNAP Extension(SNAP擴展)長度為5字節，由OUI和Type兩部分組成。

●OUI(Organizationally Unique Identifier，組織唯一標識符，又稱廠商唯一代碼)：通常等于 MAC地址的前3字節，標識網卡廠商。

●Protocol ID(Ethernet Type)：標識網絡層封裝協議，作用和以太網類型字段相同。

在IEEE 802.2的LLC頭部中已經可以通過DSAP和SSAP標識上層的封裝協議，那為什么還需要SNAP擴展呢?這是因為LLC的SSAP字段只有1字節，只能標識標準協議，像一些私有協議是無法標識的，這就需要通過SNAP擴展中的OUI和Protocol ID字段來標識廠商和上層協議。

SNAP擴展頭部是可選的，只有在封裝非標準協議時才需要SNAP擴展頭部。IEEE 802.2封裝PVST+協議報文結構如圖5所示，該圖顯示了思科私有協議PVST+的報文封裝，IEEE 802.2通過攜帶SNAP擴展頭部來標識PVST+私有協議。

一般情況下，IEEE 802.3的幀承載二層協議數據。

圖5 IEEE 802.2封裝PVST+協議報文結構