概述
以太网(Ethernet)是数字设备、英特尔、施乐在1982年联合公布的标准（实际上这是以太网的第二版，即Ethernet II）。它采用CSMA/CD介质访问控制，传输速率仅为10Mbps。1985年，IEEE的802委员会公布一个系列的以太网标准，见下图：
不幸的是，802.2和802.3定义了一个与Ethernet II不同的帧格式，加上Novell开发的私有帧，给以太网造成了一定的混乱。
在帧格式上，主要有过六种：
Ethernet I
最原始的以太网标准，它由施乐公司提出，它是3Mbps+CSMA/CD的封装格式。其中最关键的字段是Type（类型）字段，以便支持多种网络层的协议包，如TCP/IP、IPX/SPX等。但应用不广泛，随后被新的以太网版本取代
Ethernet II
由上述提到DIX三家公司在1982年发布的，即DIX2.0以太网帧格式。主要更改了上一版本的电气特性和物理接口，帧格式无变化。当时并无LLC子层，最小帧（含首尾信息块）长度为64字节，最长为1518字节。如下图所示：
Ethernet 802.3 Raw
这是Novell公司在1983年公布的以太网标准，仅支持IPS/SPX协议。当时以并未正式发布的802.3标准为基础创建，相对Ethernet II帧来说，就多了2个字节的0xFFFF用于区分，由于总的帧长度不变，所以数据字段中的最小和最大长度也相应减少2个字节，为44~1498字节。如下图所示：
Ethernet 802.3 SAP
这是IEEE在1985年发布的第一个以太网帧标准，SAP是服务点的意思，该标准添加了LLC头，其包含目的服务访问点(DSAP)、源服务访问点(SSAP)和控制(Control)三个字段，另外源Ethernet II的Type字段更换成了Length字段。因为添加了三个字段，所以数据长度范围相应改为43~1497字节。该版本很快就被IEEE更新为LLC和SNAP版本。其格式如下图所示：
802.3/802.2 LLC
IEEE在1997年正式发布，由SAP版本发展而来，帧格式保持一致，但这是IEEE正式划分LLC子层后第一个以太网标准，第一次把DSAP、SSAP、Control三个字段当做LLC头。
802.3/802.2 SNAP
这是为了在保证支持LLC标准上支持更多上层协议，主要是更好的支持IP协议，该标准于1998年发布，SNAP(Sub Network Access Protocol)是子网访问协议，支持传输多种协议的网络访问协议。
与LLC帧格式一样，SNAP也有LLC头，但扩展了其属性：添加了2个字节的类型字段，用于标识更多上层协议类型；另新增了3字节的OUI（组织唯一标识）字段，用于所选上层协议的组织。对应的，数据字段长度范围也调整为38~1492字节。如下图所示：
上述就是6种主要帧格式的介绍，曾经或现在主流应用的是II、LLC、SNAP三种，其主要差别如下图所示：
以太网LLC帧头格式
上述就提及到，自802.3 SAP标准发布后，以太网帧中就有了LLC帧头，在802.3系列里，LLC的格式都是一样的，均为3字节。
| 大小(字节) | 1 | 1 | 1 |
|---|---|---|---|
| 字段 | DASP | SSAP | Control |
DASP(Destination Service Access Point)：目的服务访问点，指示数据接收方LLC子层的SAP，占1字节。在以太网中，该值固定为0xAA。
SSAP(Source Service Access Point)：源服务访问点，指示数据发送方LLC子层的SAP，占1字节。在以太网中，该值固定为0xAA。
Control：控制属性，指示数据链路层所用的服务类型，占1字节。在以太网中都是无连接服务，所以该值固定为0x03。
以太网SNAP帧头格式
在SNAP以太网标准中，除了LLC头部还有5个字节的SNAP头作为LLC的扩展。
| 大小(字节) | 3 | 2 |
|---|---|---|
| 字段 | OUI ID | Type |
OUI(Organizationally Unique Identifier)：组织唯一标识符，指示帧中Data字段数据报对应协议的发布组织，占3字节。IEEE发布的以太网协议类型此字段为0x00000。
Type：类型属性，指示帧中数据包所对应的协议类型，占2字节。除了支持802.3以太网协议，还支持802.4、802.5等等协议，还支持非802协议。IEEE发布的以太网协议对应的字段取值如下：
| 协议ID（Type） | 以太网协议 |
|---|---|
| 0x0800 | Internet Protocol, Version 4(IPv4) |
| 0x0806 | Address Resolution Protocol(ARP) |
| 0x0842 | Wake-on-LAN Magic Packet |
| 0x1337 | SYN-3 Heartbeat Protocol(SYNdog) |
| 0x22F3 | IETF TRILL Protocol |
| 0x6003 | DECnet Phase IV |
| 0x8035 | Reverse Address Resolution Protocol(RARP) |
| 0x809B | AppleTalk(Ethertalk) |
| 0x80F3 | AppleTalk Address Resolution Protocol(AARP) |
| 0x8100 | VLAN-tagged frame(IEEE 802.1Q) |
| 0x8137 | Novell IPX(alt) |
| 0x8138 | Novell |
| 0x8204 | QNX Qnet |
| 0x86DD | Internet Protocol, Version 6(IPv6) |
| 0x8808 | MAC Control |
| 0x8809 | Slow Protocols(IEEE 802.3) |
| 0x8819 | CobraNet |
| 0x8847 | MPLS unicast |
| 0x8848 | MPLS multicast |
| 0x8863 | PPPoE Discovery Stage |
| 0x8864 | PPPoE Session Stage |
| 0x886F | Microsoft NLB heartbeat |
| 0x8870 | Jumbo Frames |
| 0x887B | HomePlug 1.0 MME |
| 0x888E | EAP over LAN(IEEE 802.1X) |
| 0x8892 | PROFINET Protocol |
| 0x889A | HyperSCSI(SCSI over Ethernet) |
| 0x88A2 | ATA over Ethernet |
| 0x88A4 | EtherCat Protocol |
| 0x88A8 | Provider Bridging(IEEE 802.1ad) |
| 0x88AB | Ethernet Powerlink |
| 0x88CC | LLDP |
| 0x88CD | sercos III |
| 0x88D8 | Circuit Emulation Services over Ethernet(MEF-8) |
| 0x88E1 | HomePlug AV MME |
| 0x88E3 | Media Redundancy Protocol(IEC62439-2) |
| 0x88E5 | MAC security(IEEE 802.1AE) |
| 0x88F7 | Precision Time Protocol(IEEE 1588) |
| 0x8902 | IEEE 802.1ag Connectivity Fault Management(CFM) Protocol / ITU-T Recommendation Y.1731(OAM) |
| 0x8906 | Fibre Channel over Ethernet |
| 0x8914 | FCoE Initialization Protocol |
| 0x9000 | Configuration Test Protocol(Loop) |
| 0x9100 | Q-in-Q |
以太网MAC帧
MAC帧通常被认为是数据链路层帧，是在MAC子层间交换的PDU，前面提及到的LLC帧头和SNAP帧头与上层的数据报一起封装在数据字段中，如下：
| 尺寸(字节) | 7 | 1 | 6 | 6 | 2 | 38~1500 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 字段 | 前导符 | 帧起始 | 目的MAC | 源MAC | 长度/类型 | 数据 | FCS |
1. 前导符(Preamble)：由1和0交互构成(10101010…..)，共占7个字节，用于使PLS子层电路与收到的帧达成时钟同步。
2. 帧起始(Start-of-Frame Delimiter, SFD)：为10101011，共占1个字节，表示一个帧的开始。它和前导符共同使接收方能根据1、0交替来迅速实现比特同步，当检测到连续的两位1时，将后续信息交给MAC子层。通常来说，Pre和SFD这两个字段只用于提醒接收端新帧到达，并不计入MAC帧大小，也不算作是MAC帧头的组成部分。
3. 目的MAC(Destination Address, DA)/源MAC(Source Address, SA)：分别用于标识目的MAC地址和源MAC地址，两个字段各占6个字节。它们可以是单播地址也可以是广播地址。当地址的最高位为0时表示单播，最高位为1时为组播，全为1时为广播。
4. 长度(Length)/类型(Type)：这是一个二选一的字段，共占2个字节，对于不同的网络协议，它有不同的含义。但是，作为类型使用时，如上表所示，最小值也总是大于1536（十六进制0x600）；所以不会产生冲突。另外，在IEEE 802.3中，数据字段的长度为38~1500个字节。
5. 数据(Data)：该字段对于不同的以太网帧包含的内容不一，对于较老的以太网标准，它是网络层来的数据报；而较新的标准，则是一个LLC帧的全部内容。也因为如此，对于不同的标准而言，数据字段的长度范围也有不同。总的而言，不管是什么标准，整个MAC帧最小长度为64字节，如果内容长度小于最小长度，则需要在数据字段里使用PAD填充字段填充。
6. 帧校验序列(FCS)：它是一个包含32位CRC校验值的字段，一共占4个字节。由发送端对MAC帧的DA字段到Data字段间（不包含前导符和帧起始）的二进制序列进行计算。
文中图片来自《深入理解计算机网络》