이더넷 프레임(Ethernet Frame)

Ethernet

이더넷은 컴퓨터 네트워크 기술의 하나로, 일반적으로 LAN, MAN 및 WAN에서 가장 많이 활용되는 기술 규격(네트워크 규격)이다. 즉, 같은 로컬 환경의 컴퓨터 및 기타 장치를 네트워크에 연결하기 위해 개발된 통신 표준이다. 로컬 환경은 LAN(Local Area Network)으로 정의되며 LAN 구축을 위해 장치를 연결하는 데 널리 사용되는 네트워킹 프로토콜로, 장치가 네트워크를 통해 데이터 패킷을 다른 장치와 교환하여 통신하도록 지원한다.

 

컴퓨터에 탑재되어 있는 유선 네트워크 인터페이스의 대부분이 이더넷이라 볼 수 있다. 이더넷은 접속을 작게 분할해서 프레임(Frame)이라고 부르는 형태로 만들고 이것을 전기신호나 광신호로 바꿔서 통신매체로 송출한다. 이 프레임 형식에는 몇 가지 종류가 있는데 TCP/IP에서 사용하는 이더넷에서는 이더넷 프레임 한 개에 최대 1500바이트의 데이터를 포함할 수 있다. 만약 1500바이트 이상의 데이터라면 이 프레임을 여러 번 반복해서 보낸다.

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Ethernet Frame 

 이더넷 프레임은 이더넷 기반의 네트워크에서 데이터를 전송할 때 사용되는 기본 단위이다. 컴퓨터와 네트워크 장치 간에 정보를 교환하기 위해 사용되며, 이더넷 프레임은 표준화된 구조를 가지고 있어 서로 다른 장치들 간의 데이터 전송을 원활하게 한다.

출처: https://mintnlatte.tistory.com/356

 

 소스 장치에서 목적지 장치로 전송되며 스위치와 라우터 등의 네트워크 장비를 거친다. 이 과정에서 각 네트워크 장비는 프레임의 목적지 MAC 주소를 확인하여 해당 프레임을 올바른 방향으로 전달한다. 도착한 수신 장치는 위에서 말한 Frame Check Sequence를 통해 프레임의 무결성을 검증한 후, 이더타입 필드를 참조하여 페이로드의 데이터를 적절한 상위 계층 프로토콜(데이터 통신을 원활하게 하기 위해 필요한 통신 규약, 신호 송신의 순서, 데이터의 표현법, 오류 검출법 등을 정함. 통신 규약)로 전달하게 된다. 이렇게 이더넷 프레임을 사용하여 데이터를 전송하면, 네트워크 상에서 다양한 장치들 간의 원활한 데이터 교환이 가능해진다.

 

이더넷 프레임의 표준화된 구조는 서로 다른 제조사의 장치 간에도 호환성을 보장하며, 이를 통해 다양한 네트워크 장비와 컴퓨터가 함께 작동할 수 있다. 또한, 이더넷 프레임은 프레임의 출처와 목적지를 명확하게 구분하고, 오류 검출 기능을 통해 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. 이러한 특징들 덕분에 이더넷 프레임은 네트워크 상에서 데이터를 안전하게 전달할 수 있게 해준다.

Preamble	송신 시작을 나타내는 표시로 신호의 동기를 맞추는 등의 목적으로 하드웨어가 송출한다.
SFD(프레임 구분)	10101011로 설정되는 1byte 필드로 다가오는 비트가 대상 주소인 프레임을 시작함을 나타내며  SFD가 PRE의 일부로 간주되는 경우도 있다.
Destination Address(수신처 MAC 주소)	목적지 네트워크 카드의 MAC 주소
Source Address(송신처 MAC 주소)	보내는 곳 네트워크 카드의 MAC 주소
Type	데이터에 사용되는 상위 프로토콜
Data	실제로 전달하고자 하는 데이터이며 페이로드(Payload)라고도 한다.
FCS(Frame Check Sequence)	수납된 데이터의 오류를 검출하기 위한 체크코드(CRC)

 

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Reference

https://www.geeksforgeeks.org/ethernet-frame-format/

https://velog.io/@moonblue/%EC%9D%B4%EB%8D%94%EB%84%B7-%ED%94%84%EB%A0%88%EC%9E%84-Ethernet-Frame

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=hai0416&logNo=221614804171