Ethernet II

数据链路层，以太帧主要有3种格式：

Ethernet II以太帧

Ethernet II帧，也称为Ethernet v2帧，是如今局域网里最常见的以太帧，是以太网事实标准。如今大多数的TCP/IP应用（如HTTP、FTP、SMTP、POP3等）都是采用Ethernet II帧承载。

IEEE 802.3 LLC以太帧

IEEE 802.3 LLC以太帧，也称为IEEE 802.3 SAP以太帧，是IEEE 正式的802.3标准，它由Ethernet II发展而来。

IEEE 802.3 SNAP以太帧

IEEE 802.3 SNAP以太帧，是IEEE为保证在802.3 LLC上支持更多的上层协议同时更好的支持IP协议而发布的标准。

[^Tips]: 平时接触最多的就是Ethernet II，所以此篇主要说一下Ethernet v2。

Ethernet II帧格式
	    +-----------+-----------+-------------+--------------------+----------+
            |   DMAC    |   SMAC    |     Type    |          Data      |   FCS    |
            |  6 Bytes  |  6 Bytes  |   2 Bytes   |  Variable length   | 4 Bytes  |
            +-----------+-----------+-------------+--------------------+----------+
            |                                                                     |
                     |                                                          |
                               |                                             |
                                        |                                  |
                                                |                         |
                                                       |                 |
            +-------------+-----------+----------------+-----------------+
            |   帧间隙     |前同步码   |  帧开始定界符    |  Ethernet Frame |
            |至少12Bytes  | 7 Bytes   |  1 Byte        | Variable length |
            +-------------+-----------+----------------+-----------------+

ipv4：
Ethernet II, Src: MaipuCom_1f:8d:21 (cc:d8:1f:1f:8d:21), Dst: WistronI_cd:e0:52 (98:ee:cb:cd:e0:52)
    Destination: WistronI_cd:e0:52 (98:ee:cb:cd:e0:52)
    Source: MaipuCom_1f:8d:21 (cc:d8:1f:1f:8d:21)
    Type: IPv4 (0x0800)
    
lldp：
Ethernet II, Src: HuaweiTe_9a:e3:41 (c4:e2:87:9a:e3:41), Dst: LLDP_Multicast (01:80:c2:00:00:0e)
    Destination: LLDP_Multicast (01:80:c2:00:00:0e)
    Source: HuaweiTe_9a:e3:41 (c4:e2:87:9a:e3:41)
    Type: 802.1 Link Layer Discovery Protocol (LLDP) (0x88cc)
    Trailer: 000000
Link Layer Discovery Protocol

字段	长度	说明
DMAC	6 Byte	目的mac地址，以16进制表示，交换机根据此字段进行查mac地址表转发数据帧。arp请求、免费arp、arp probe数据包该字段都设为广播地址，ff-ff-ff-ff-ff-ff。
SMAC	6 Byte	源mac地址，以16进制表示。
Type	2 Byte	类型字段常见的0x0800表示上层是IPv4协议，0x0806表示上层是ARP协议（2.5层），0x8100表示上层是virtual LAN（vlan）协议（2.5层），0x08CC表示上层是lldp协议（2.5层）。
Data	46 ~ 1500Byte	因为以太网数据帧标准要求是[64 ~ 1518B]，所以-18就是该字段的范围长度[46 ~ 1500B]（以太网MTU最大为1500）
FCS	4 Byte	Frame check seq(帧校验序列)，接收者根据此字段判断收到的数据帧是否存在错误，如存在错误，丢弃此帧，通常使用crc（循环冗余校验）。
		Ethernet II共18个字节（DMAC（6B）+SMAC（6B）+Type（2B）+FCS（4B）），例外：lldp协议又加了一个Trailer字段（3B）。
帧间隙	12 Byte	/
前同步码	7 Byte	以太网标准中规定前导码为10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010 10101010（二进制），共7字节。
帧开始定界符	2 Byte	以太网标准中规定帧开始定界符为10101011（二进制），共1字节。

问题：

为什么前同步码、帧开始定界符、FCS字段在抓到的数据包中看不到？

终端网卡收到数据包后首先将前导同步码和帧开始定界符去掉，进行FCS校验，FCS校验一般由网卡硬件完成，发送的数据包因为在被网卡硬件处理之前就被wireshark抓到了，收到的数据包因为经网卡硬件校验后该字段就被剥离，所以在数据包中看不到前同步码、帧开始定界符、FCS字段。

以太网数据帧最低要求64字节(其实是网卡内部程序设置最小接收64B数据帧)，但是抓到的arp请求及回复数据包（42B），为什么？

Packet3：
Ethernet II, Src: HonHaiPr_34:8d:4c (0c:84:dc:34:8d:4c), Dst: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: Broadcast (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: HonHaiPr_34:8d:4c (0c:84:dc:34:8d:4c)
    Type: ARP (0x0806)
    Padding: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)

我的PC IP地址：192.168.3.74，另外一台测试PC IP地址：192.168.3.94，华为无线路由器的IP地址：192.168.3.1。

一方面wireshark抓到的包是网卡对数据包padding前的数据包。
另一方面我猜测自己电脑的网卡内部程序设置的最小接收是42B+4B=46B，原因如下，包1是华为无线路由器发出的arp请求包，大小为46B，我电脑可以正常收到，当然有可能wireshark或网卡对padding数据做了剥离处理，但是通过包3会发现，wireshark或网卡并没有对padding数据做处理（Padding: 000……），所以我猜测的结论有可能成立。
包1-包2我猜测是华为无线路由器网卡不会对小数据包padding data。
包3测试PC 网卡对arp做 padding data（+4B的FCS字段=64B），包4我的PC抓到的数据包是网卡padding之前的数据包，故为42B。
包5是我的PC 请求测试PC的arp，如果我的网卡对arp padding data，包6测试机回复的数据包不是应该携带padding data吗？为什么还是只有42B呢？我又在测试PC上抓包，最后我猜测可能是这样：包5 42B为我的PC padding data之前抓到的数据包，我在测试PC上抓到的arp请求包为60B，测试PC返回42B的reply包，经测试PC网卡padding data后，以60B大小的包发给我的PC，我的PC网卡最后发现是reply给我的数据包，就把padding data给剥离了（我猜测网卡剥离padding的条件：1.目的地址是我自己 2.数据包为reply包），所以wireshark抓包看到的是42B。