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巨型幀的簡單介紹

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  • 來源：光虎光電科技（天津）有限公司

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  • 發(fā)布時(shí)間：2021-09-13 10:32:38

GigE Vision系統(tǒng)的性能水平在很大程度上取決于硬件和軟件部分的配置，其中巨型幀對于GigE Vision系統(tǒng)有很大的影響，例如千兆網(wǎng)數(shù)據(jù)接口的工業(yè)相機(jī)。

什么是巨型幀？

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，巨型幀指的是有效載荷超過1500字節(jié)的以太網(wǎng)幀，這是IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的限制。通常來說，巨型幀最多可承載9000字節(jié)的有效載荷。許多千兆以太網(wǎng)交換機(jī)和網(wǎng)卡都可以支持巨型幀。



巨型幀可為本地網(wǎng)絡(luò)提供一些好處，可以加快整體網(wǎng)絡(luò)速度，在某些應(yīng)用程序質(zhì)檢提供更好的交互，并減少網(wǎng)絡(luò)壓力。

以太網(wǎng)幀

在了解巨型幀之前，需要先了解一下什么是以太網(wǎng)幀。以太網(wǎng)幀從字面上就是將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)框起來，所有以太網(wǎng)幀都具有相同的基本部分。這種結(jié)構(gòu)對于設(shè)備之間的協(xié)作至關(guān)重要，它必須可以被任何以太網(wǎng)設(shè)備識(shí)別，以便傳輸和理解數(shù)據(jù)。每個(gè)以太網(wǎng)幀都以“前導(dǎo)碼開始”。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用前導(dǎo)碼來區(qū)分幀，從而同步幀的傳輸。
前導(dǎo)碼的末尾是起始幀定界符（SFD）。SFD用于將前導(dǎo)碼與以太網(wǎng)幀的實(shí)際內(nèi)容分開。緊跟在SFD之后的是目標(biāo)MAC地址，然后是源MAC地址。
接著是幀的一小部分，其中包含有關(guān)數(shù)據(jù)包和幀所屬的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的信息。如果是TCP/IP數(shù)據(jù)，將在此處表示。下一部分是數(shù)據(jù)本身，此數(shù)據(jù)或有效載荷包含實(shí)際傳輸?shù)男畔K。有效載荷是以太網(wǎng)幀的最大部分，也是最重要的部分。它的大小可以改變，但網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸單元（MTU）決定了它的最大大小。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將MTU設(shè)置為1500字節(jié)。

最后，以太網(wǎng)幀的結(jié)尾是幀校驗(yàn)序列（FCS）。它是一種循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC），使幀的接收者能夠檢查丟失或損壞的數(shù)據(jù)。

導(dǎo)致巨型幀的原因

它們承載比普通以太網(wǎng)幀大得多的有效載荷。巨型幀最多可以加載9000字節(jié)，而不是通常的最大1500字節(jié)。巨型幀可以承載六倍于標(biāo)準(zhǔn)幀的數(shù)據(jù)量，理論上在理想條件下，可以將網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量減少到標(biāo)準(zhǔn)速率的六分之一。

為什么使用巨型幀？

它們可以減少帶寬的使用。巨型幀的主要目的是將更多數(shù)據(jù)加載到更少的以太網(wǎng)幀中。通過使用更少的幀，可以減少網(wǎng)絡(luò)上的傳輸總量，在任何情況下，更少的事件相當(dāng)于更少的帶寬占用。除此之外，巨型幀也可以減輕網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的壓力，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須花時(shí)間處理它收到的每個(gè)數(shù)據(jù)包，負(fù)載的大小并不會(huì)真正影響所需要的處理時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的重點(diǎn)在以太網(wǎng)幀開頭的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)而不是其有效載荷，因此，與大量的小型有效載荷相比，少量的大型有效載荷對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說，壓力會(huì)更小一些。


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