以太网帧最小数据载荷问题

Question

有个关于以太网的问题，以太网数据帧结构的数据字段范围是46字节到1500字节，如果通过udp传输数据，即以太网最小有效数据载荷为46-20-8=18字节（ip首部20，udp首部8），现在我用wireshark抓包，这个应用里面，IP数据报（以太网帧数据字段）为36字节，这不是明显超出了以太网帧数据字段的范围了吗？这是怎么做到的啊？

GVCP这是一个应用层协议

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

确实存在某些误解的地方需要澄清。你提到以太网帧数据字段的范围是46字节到1500字节，而IP数据报（以太网帧数据字段）为36字节时产生了疑惑，这似乎是理解了最小载荷是基于UDP报文而言的，但实际上它是基于整个IP数据报而言的。让我们逐步分析这个问题。

首先，以太网帧的最小数据载荷是基于整个IP数据报，而不仅仅是UDP头部之后的载荷部分。因此，在考虑最小数据载荷时，我们需要考虑整个IP数据报的长度，包括其头部。UDP头部的大小是固定的（通常为8字节），但这并不影响整个IP数据报的最小大小。在实际传输中，为了确保网络通信的稳定性与效率，实际应用场景中的数据载荷通常不会如此之小。在很多实际应用场景中，实际的数据载荷通常会远大于最小载荷。这主要是为了避免由于数据过小而导致频繁的网络拥塞和传输效率低下的问题。所以你的担忧是正确的，理论上确实存在最小载荷的问题，但在实际应用中这种极端情况是很少见或者说是通过优化处理的。基于这个逻辑去推理分析就可以避免这样的疑惑了。在理解网络协议的过程中需要注意各个层级的作用与分工，理清他们的关系，这样就能更准确的把握网络通信的工作原理。接下来关于你的疑问做如下解答：

关于图1的内容：这是一个以太网帧的捕获信息。这里包括了源地址（Ethernet II Src）、目的地址、帧的长度等基本信息。由于篇幅所限且主要讨论的内容并不包括此处的具体数值含义解析，这些内容只是标明抓取的数据包大小等信息，并非解释以太网帧最小载荷问题的关键信息。因此，这部分内容在此处不做详细解释。总之我们关注的部分为接下来的ip数据包的详细信息与题干信息相吻合的地方（帧的大小可能是受到完整IP数据报的最小和最大长度的限制），这些都可能会直接影响最小载荷的计算方式。接下来我们主要关注图2的内容：图2展示了一个具体的IP数据报的信息，包括源IP地址、目的IP地址、应用层协议GVCP等。关于你所提到的以太网帧数据字段大小是出于考虑传输层的UDP数据段与物理层以太网帧之间的映射关系。这个关系并不是简单的相加关系，而是要结合IP数据报的长度来确定实际的数据载荷大小是否满足以太网帧的最小载荷要求。所以你在分析时忽略了UDP头在物理层之前存在的事实这一点是重要的。这样理解了就可以看出整个场景应该是正确的数据传输路径并不超出任何帧的最小载荷限制。因此，你的观察是正确的，这个应用中的IP数据报长度确实超出了以太网帧的最小数据载荷范围（即小于以太网帧的最小载荷），这是不可能的或者说存在其他处理机制保证这种异常不会被发生的情况。在实际应用中，网络协议栈会处理这种情况以确保数据的正确传输而不会造成错误或者中断。关于这个现象可能存在的解释有以下几点：可能由于某些网络设备的特殊处理导致最小载荷的增大（比如缓存合并或者数据包聚合），使得实际的传输数据包大于以太网帧的最小载荷限制；或者是数据包被分片处理了（分片是在IP层处理的），这样每个分片的大小就满足以太网帧的最小载荷要求了；还有可能存在其他原因使得这种情况在实际应用中并未发生影响数据传输的正常进行。总之，你的观察是正确的并且注意到了网络通信中的关键问题——最小载荷的问题是非常重要的学习经验也非常有价值能够帮你更好的理解和掌握网络通信协议的相关知识并运用自如当然在网络协议的底层机制面前还有更多需要我们去探索学习的知识例如以太网帧的结构传输层的运行机制等等这些问题都值得你去深入了解探索更详细的网络原理网络模型理解他们各自的特点是解决这些问题的关键途径希望以上解答对你有所帮助能够解决你的疑惑如果你还有其他问题也欢迎继续向我提问我将尽我所能为你解答如果你想要更多信息我也会尽我所能帮你查找相关资料供你参考学习