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以太网帧中的前导码和帧间隙

时间:2019-02-03 10:41:37

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以太网帧中的前导码和帧间隙

目录

一、什么是帧间距(IFG)

1.1、前导码(Preamble)

1.2、帧开始界定符(SFD)

1.3、IFG(Interframe Gap帧间距)

二、为什麽什么是帧间距

三、IFG的大小为多少

四、如何使用IFG

五、IFG实际使用总结

正文内容基本来源于以下两链接的参考,感谢分享:/a827415225/article/details/79423264

/weixin_43916755/article/details/122697478

一、什么是帧间距(IFG)

首先总概括一下互联网帧间隙共20字节,包括:

以太网最小帧间隙 12Byte数据链路层帧 7Byte (前导码,用于时钟同步)帧开始标识 1Byte (标识帧的开始)

1.1、前导码(Preamble):

包含7个字节,由10循环组成,每个字节内容都是:10101010;

前导码的作用是在发送方和接收方之间进行时钟同步,当发送方发送数据时,加上这七个字节的前导码作为报文头部,发送给接收方,当接收方收到10101010时,会按照协议规定,调整自己的字节时钟,准备接收发送方来的数据。

1.2、帧开始界定符(SFD):

长度为1字节,内容为 10101011,这段代码的意思是通知接收方,当收到11后边的内容时,不是同步信号了,是真正的数据了

通常所说的前导码包含了(Preamle和 SFD)一共8字节,但是实际是7+1,知道每个字节的作用即可。

1.3、IFG(Interframe Gap帧间距)

表示以太网相邻两帧之间的时间段,以太网发送方式是一个帧一个帧的发送,帧与帧之间需要间隙,即帧间距。

IFG的长度是96bit(12Byte)字节,也称为以太网最小帧间隙(IEEE802.3),即等待12字节时间之后在发送下一帧,这与CSMACD特性有关,避免冲突。

IFG也可以称为IPG(interpacket Gap)。IFP指的时一段时间,不是距离,单位通常是微秒(us)或者纳秒(ns)

二、为什麽什么是帧间距

网络设备和组件在接收一个帧之后,需要一段短暂的时间来恢复并为接收下一帧做准备

三、IFG的大小为多少

IFG的最小值是96 bittime,即在媒介中发送96位原始数据所需的时间,在不同媒介中IFG的最小值是不一样的,不管10M/100M/1000M的以太网,两帧之间最少要有96bit,IFGmin=96bit/s

四、如何使用IFG

IFG在以太网的流控制机制中解决速度匹配问题

设备1以自身的工作时钟 (OSC1)向设备2发送到待发数据;数据包进入设备2:

①经过时钟数据恢复器CDR的处理,从数据中提取时钟,并给予提取的时钟CLK2,将数据包存入接收缓存,此时,CLK2和OSC1是同步的;

②数据从接收缓存,经过上层协议的处理,存入发送缓存。

发送缓存以设备2的工作时钟OSC2发送数据,由于以太网是异步工作的,故OSC1与OSC2作为不同设备的本地时钟,并不能做到完全同频(以太网设备的工作时钟允许有正负50ppm的频差),上图假设OSC1大于OSC2,那么设备2的接收速度将大于发送的速度,如果接收缓存满了,将造成丢包。

如何解决上述问题?在设备2的发送侧通过减少IFG帧间距来加快其发送有效数据包的速度,从而使得发送速度能跟上接收速度。

五、IFG实际使用总结

IFG增大,设备的有效速度减少,可以解决因速度过快丢包的问题IFG减小(但必须大于96bittime),设备的有效速度增大,可以解决因速度过慢导致的测试超时的问题

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