# Ethernet frame

_Сеть: L2 / L3 · LinuxLab Knowledge Base_

**TL;DR:** Ethernet-frame - единица передачи на L2: dst-MAC, src-MAC, ethertype,
payload (обычно IP-пакет), FCS-checksum. Стандартный MTU = 1500 байт.


## Структура frame'а

```
[ Preamble ] [ Dst MAC ] [ Src MAC ] [ EtherType ] [    Payload    ] [ FCS ]
     7+1         6           6            2          46 - 1500          4
```

- **Preamble + SFD** (8 байт) - синхронизация на физическом уровне; редко
  видно в tcpdump'е, его обычно отрезают
- **Dst MAC / Src MAC** - см. [mac-address](/kb/mac-address.md)
- **EtherType** - что в payload:
  - `0x0800` - IPv4
  - `0x0806` - [arp](/kb/arp.md)
  - `0x86DD` - IPv6
  - `0x8100` - 802.1Q VLAN tag
- **Payload** - собственно содержимое (IP-пакет в большинстве случаев)
- **FCS** - Frame Check Sequence (CRC32) для контроля целостности; железо
  проверяет автоматически, в tcpdump обычно не видно

## MTU и фрагментация

**MTU** (Maximum Transmission Unit) - максимальный payload-размер frame'а.
Стандартный Ethernet - **1500 байт**. Внутри:

- 20 байт IPv4 header
- 20 байт TCP header (без options)
- **1460 байт** доступно под TCP-payload - это **MSS** (Maximum Segment Size)

Если IP-пакет больше MTU и DF (Don't Fragment) не выставлен - роутер
фрагментирует его на куски. В IPv6 фрагментация только на источнике
(ICMP «Packet Too Big» → отправитель уменьшит размер).

Меньший MTU - VPN-туннели (IPSec/Wireguard ~1420), PPPoE (~1492), Jumbo -
9000 байт (внутри ДЦ для уменьшения header overhead).

Знать свой MTU критично для производительности - пакеты больше MTU дропаются
без явной ошибки приложения (особенно через VPN).

## VLAN tagging

Если frame идёт по transit-link'у с несколькими VLAN'ами, между Src MAC и
EtherType вставляется 4-байтный 802.1Q-tag - VLAN ID + priority. EtherType
становится 0x8100, реальный EtherType (0x0800 для IP) идёт после tag'а.

Видно как `eth0.100` (VLAN 100 на eth0) или явно через `tcpdump -e`:

```
vlan 100, p 0, ethertype IPv4 (0x0800), 10.0.0.1 > 10.0.0.2: ...
```

## Где увидеть

В [arp](/kb/arp.md)-таблице - пары IP↔MAC. В выводе [[#cmd-tcpdump|tcpdump]] с флагом
`-e` - header'ы frame'а. В `/sys/class/net/<iface>/mtu` - текущий MTU.


## Команды

```bash
ip link show eth0 | awk '/mtu/ {print}'
```
MTU интерфейса

```bash
sudo ip link set eth0 mtu 9000
```
Поменять MTU (jumbo frames внутри ДЦ); требует поддержки коммутаторов и обоих сторон

```bash
sudo tcpdump -nei eth0 -c 5
```
tcpdump с -e показывает MAC-адреса source/destination в каждом frame'е

```bash
ping -M do -s 1500 8.8.8.8
```
-M do: Don't Fragment; -s 1500: payload 1500 байт. Если упрётся - увидишь ICMP «frag needed»

```bash
tracepath 8.8.8.8
```
Найти Path MTU - минимальный MTU на маршруте до цели


## См. также

- [MAC address](/kb/mac-address.md)
- [ARP - Address Resolution Protocol](/kb/arp.md)
- [VLAN и trunk - 802.1Q](/kb/vlan-and-trunk.md)
- [Linux bridge - программный свитч](/kb/linux-bridge.md)
- [MTU и Path MTU Discovery (PMTUD)](/kb/mtu-and-pmtud.md)