プリアンブル
イーサネットのフレームの先頭に付ける、受信側が同期をとるための信号。1と0が交互に並んだ7オクテットのパターンで、その直後に、フレームの始まりを示すSFD(1オクテット)が続く。
イマシルちゃんの解説
誰かに話しかけるとき、いきなり本題に入るより、「ねえねえ」って声をかけてからのほうが、相手も聞く準備ができるよね。
プリアンブルは、フレームの前に付ける「ねえねえ」なんだ。
1と0を交互に送って、受け取る側に「これからデータが来るよ、タイミングを合わせてね」って知らせるんだよ。
最後のSFDが「さあ、ここから本番!」の合図なんだ!
より深い解説
定義
プリアンブル(preamble)は、イーサネットのフレームの直前に送られる、10101010 を7回繰り返した7オクテットのビットパターンである。受信側は、この規則正しい信号の変化から、送信側のビットのタイミング(クロック)に同期する。
続くSFD(Start Frame Delimiter:開始フレーム区切り)は 10101011 の1オクテットで、最後の2ビットが「11」になることで、次のビットから宛先MACアドレスが始まることを示す。
フレームの中での位置
| プリアンブル(7) | SFD(1) | 宛先MAC(6) | 送信元MAC(6) | タイプ/長さ(2) | データ(46~1,500) | FCS(4) |
| フィールド | 長さ(オクテット) | 役割 |
|---|---|---|
| プリアンブル | 7 | 受信側の同期 |
| SFD | 1 | フレームの開始を示す |
| 宛先MACアドレス | 6 | 宛先 |
| 送信元MACアドレス | 6 | 送信元 |
| タイプ/長さ | 2 | 上位のプロトコル、またはデータの長さ |
| データ | 46~1,500 | 上位層のデータ(IPパケットなど) |
| FCS | 4 | 誤りの検出 |
IEEE 802.1QのVLANタグ(4オクテット)は、送信元MACアドレスとタイプ/長さの間に挿入される。
フレーム長に含まれるか
プリアンブルとSFDは、物理層で付け外しされる信号であり、通常、フレームの長さには含めない。イーサネットのフレームの最大長1,518オクテット(最小64オクテット)は、宛先MACアドレスからFCSまでの長さである。
| 範囲 | 長さ |
|---|---|
| フレーム(宛先MAC ~ FCS) | 64~1,518オクテット |
| プリアンブル・SFDを含めた長さ | 72~1,526オクテット |
| さらに、フレームとフレームの間の最小の間隔(IFG) | 12オクテット分 |
回線の効率やスループットを計算するときは、データの前後に付く、プリアンブル・SFD(8)、MACヘッダー(14)、FCS(4)、IFG(12)の合計38オクテットを考慮することがある。
FCSの計算範囲
FCSの計算の対象は、宛先MACアドレスからデータまでで、プリアンブルとSFDは含まない。