Frame что это в компьютере

Обновлено: 04.07.2024

Разница между Frames и Iframes

История и будущее фреймов

W3C признала фреймы устаревшими в HTML5 . Данное решение было аргументировано тем, что фреймы HTML отрицательно сказываются на юзабилити и доступности. Давайте разберемся, обоснованы ли эти претензии.

Проблемы с фреймами

Проблемы юзабилити: с увеличением популярности мобильных устройств с небольшими экранами возникла необходимость того, чтобы сайты предлагали пользователям несколько представлений, которые изменяются в зависимости от размера окна просмотра. Хотя фреймами можно манипулировать, чтобы обеспечить определенную степень адаптивности, но они не слишком хорошо подходят для создания адаптивных сайтов;
Доступность: экранные дикторы и другие вспомогательные технологии довольно плохо считывают и взаимодействуют с сайтами, которые используют фреймы.

В данный момент в веб-разработке прослеживается глобальная тенденция разделения содержимого веб-страницы от ее представления:

Содержимое должно добавляться и определяться разметкой, например, через HTML ;
Представление определяется языками, такими как CSS и JavaScript .

Использование фреймов изначально предполагает создание специфического внешнего вида и структуры, в то время как задачи представления должны обрабатываться с помощью CSS .

Будущее фреймов

Как сделать фреймы в HTML

В разработке новых сайтов фреймы использоваться не должны, но для веб-мастеров, которые занимаются поддержкой старых ресурсов, умение применять их может оказаться полезным.

Основная концепция фреймов

Основная концепция фреймов довольно проста:

Используйте элемент frameset в определенном месте элемента body в HTML-документе ;
Используйте элемент frame , чтобы создать фреймы для содержимого веб-страницы;
Используйте атрибут src для идентификации ресурса, который должен загружаться внутри фрейма;
Создайте для каждого фрейма HTML отдельный файл с содержимым.

Рассмотрим несколько примеров того, как это работает. Сначала нужно создать несколько HTML-документов , с которыми мы будем работать. Давайте создадим четыре различных HTML-документа . Вот, что будет содержать первый из них:

Первый документ мы сохраним, как frame_1.html . Остальные три документа будет иметь подобное содержимое, и называться соответственно.

Создание вертикальных столбцов

Чтобы создать набор из четырех вертикальных столбцов, нужно использовать элемент frameset с атрибутом cols . Атрибут cols используется для определения количества и размера столбцов, которые будет содержать frameset . В нашем случае у нас есть четыре файла для отображения. Следовательно, нам нужно четыре фрейма.

Чтобы их создать, нам нужно задать в атрибуте cols четыре значения, разделенные запятой. Для простоты мы присвоим каждому из фреймов значение * , это задаст для них размер, при котором они автоматически будут заполнять все свободное пространство. Вот, как будет выглядеть наша HTML-разметка :

А вот как эта разметка будет отображаться:

Создание горизонтальных строк

Строки фреймов HTML можно создать с помощью атрибута rows , а не атрибута cols , как в предыдущем примере:

Внеся это изменение, мы сделали так, что фреймы теперь загружаются в четыре ряда, друг над другом:

Объединение столбцов и строк

Столбцы и строки фреймов могут одновременно отображаться на той же странице. Можно вкладывать один фрейм внутрь другого. Для этого мы сначала создаем frameset , а затем вкладываем дочерний frameset внутрь родительского элемента. Вот пример того, как можно вложить две строки в набор из трех столбцов:

Фрейм в HTML пример:

Вложенный frameset располагается внутри родительского элемента, первого фрейма. Вложенный элемент может быть размещен в любом месте. Например, если мы хотим, чтобы вложенный элемент размещался в центре, то просто переставляем элементы следующим образом:

Вот, как теперь будут отображаться фреймы:

Можно создать другие вложенные фреймы:

Этот код создает набор из двух одинаковых по размеру столбцов. Затем мы разделили второй столбец на две строки. И, наконец, мы разделили вторую строку на две колонки. Вот, как это будет выглядеть:

Полученная сетка строк и столбцов будет выглядеть следующим образом:

Как задавать стили для фреймов

Когда речь идет об определении стилей веб-страницы, которая использует фреймы в HTML , существуют два способа назначения стилей:

Определение стилей внутри каждого frame ;
Определение стилей для frameset .

Представление каждого frame должно определяться внутри исходного документа. Представление frameset должно определяться внутри родительского документа, содержащего frameset . Другими словами, стили для frame_1.html должны задаваться правилами CSS , содержащимися в файле frame_1.html , или в таблице стилей, связанной с файлом frame_1.html .

Определение стилей фреймов в исходном документе

Как и для любой веб-страницы, стили для содержимого каждого фрейма могут задаваться с помощью CSS . Чтобы задать стили содержимого каждого фрейма, они должны быть добавлены к основному документу либо через ссылку на внешний файл стилей, либо через добавление внутренних или встроенных стилей. Принимая во внимание то, что у нас есть четыре исходных документа, стили CSS должны применяться к каждому документу отдельно.

Применив стили CSS к веб-странице, которая содержит frameset , мы не сможем применить стили к каждому фрейму отдельно. Если мы хотим задать стили для frame_1.html , нам нужно добавить эти стили непосредственно в сам документ. Вот пример того, как это можно сделать:

Если мы вернемся к нашему предыдущему примеру создания фреймов в HTML с четырьмя столбцами одинакового размера и загрузим frameset после внесения этих изменений в файл frame_1.html , мы получим следующее:

Определение стилей и форматирование frameset

Как повлиять на представление frameset помимо определения стилей самих документов:

Может быть определен или зафиксирован размер каждого фрейма;
Может быть изменен отступ между фреймами;
Может быть задан формат рамки вокруг каждого фрейма.

Эти изменения вносятся не через CSS . Они осуществляются путем добавления атрибутов и их значений для элемента frame .

Определение размеров фреймов

Размеры фреймов могут задаваться в пикселях, процентах, либо фреймы могут автоматически занимать все свободное пространство. Чтобы указать размер фрейма, вставьте нужное значение в атрибут cols или rows . По умолчанию, если для фрейма не указан атрибут noresize , посетители сайта могут с помощью мыши перетащить границу между двумя фреймами, изменяя их размер. Если это нежелательно, то к элементу фрейма может быть применен атрибут noresize , и изменение его размеров будет невозможно. Объединим обе эти концепции на практике.

Мы создадим следующий макет:

Один ряд на всю ширину вдоль верхней части страницы;
Три столбца ниже верхнего ряда;
Размеры первого и третьего столбца задаются так, чтобы создать левый и правый сайдбары;
Размеры среднего столбца задаются так, чтобы он представлял собой большую область контента.

Мы можем создать фрейм HTML с помощью следующего кода:

Этот код создает frameset из двух рядов:

Первый ряд высотой 150 пикселей. Атрибут noresize , указанный для первого frame означает, что его размеры не могут быть изменены;
Стили, которые мы применяли ранее к frame_1.html сохраняются, но они влияют только на содержимое этого фрейма;
Второй ряд расширяется, чтобы заполнить оставшееся пространство;
Второй frameset вложен во второй ряд и содержит три столбца;
Первый и третий столбцы заполняют по 20% доступного пространства окна браузера;
Второй столбец расширяется таким образом, чтобы заполнить пространство, остающееся между первым и третьим столбцом;
Так как мы не указали для столбцов атрибут noresize , изначально они будут отображаться, исходя из размеров, заданных в коде.

Но посетитель сайта сможет вручную изменить их размеры.

Этот код создает веб-страницу, отображаемую следующим образом:

Форматирование рамки и отступов вокруг фрейма

Теперь, когда мы определили макет, если нам нужно, мы можем увеличить или уменьшить отступы между фреймами, а также удалить рамку между ними. Используя макет, который мы создали в предыдущем пункте, давайте удалим рамки между тремя столбцами, но оставим рамку между верхними и нижними рядами. Давайте также добавим отступ вокруг содержимого первого фрейма HTML :

Атрибут marginheight , примененный к первому фрейму, добавляет отступ в 15 пикселей выше и ниже содержимого, загружаемого в первом фрейме. Значение frameborder , равное 0, удаляет рамки для всех трех нижних фреймов. Вот как это будет выглядеть:

Указание фреймов с помощью ссылок

Можно отформатировать анкоры для указания конкретных фреймов через присвоение нужному элементу frame атрибута name и использование атрибута target внутри элемента a для загрузки href в указанном фрейме. Если все это немного сбивает вас с толку, давайте разберем процесс создания фреймов в HTML шаг за шагом.

Первым делом нам нужно присвоить name для фрейма, в котором должны открываться ссылки. В разметке, которую мы создали чуть ранее, можно использовать левый столбец для меню навигации, а центральный столбец в качестве целевого фрейма. Для этого нужно присвоить атрибут name целевому элементу:

Если нажмем ссылку Load frame_1.html , содержимое этого файла загрузится в центральном столбце, и мы получим следующее:

Если нажмем ссылку Load frame_2.html , то увидим, что и в левой боковой панели, и в центральном столбце будут отображаться ссылки навигации:

Предоставление резервного варианта noframes

В прошлом элемент noframes использовался, чтобы создать резервный вариант для браузеров, которые не поддерживают фреймы HTML . На текущий момент все современные браузеры поддерживают фреймы, а noframes практически не поддерживается. В результате нам больше не нужно создавать резервный вариант noframes при работе с фреймами.

Как сделать фреймы адаптивными

При применении фреймов довольно сложно обеспечить удобство использования для посетителей, заходящих на сайт со смартфонов и небольших планшетов. Так как фреймы были полностью удалены из HTML5 и считаются устаревшими, важно, чтобы владельцы сайтов, созданных с использованием фреймов, запланировали перестройку своих ресурсов и переход на другие технологии.

Использование строк, а не столбцов

Если это возможно, организуйте фреймы в ряды, а не столбцы. На маленьком экране гораздо легче перемещаться по контенту по вертикали, чем по горизонтали. Фреймы в HTML , которые расположены в ряд, намного проще просматривать на небольшом экране. Если мы уменьшим ширину макетов, содержащих строки и столбцы, имитируя экран Apple IPhone 6 , то увидим, что строки намного удобнее просматривать, чем столбцы:

Используйте проценты для ширины столбцов

Когда размеры столбцов задаются в процентах, а не в пикселях, они будут автоматически изменяться в зависимости от размера экрана устройства. Хотя это может создать определенные проблемы, связанные с тем, что некоторые фреймы могут стать слишком маленькими, но в целом опыт взаимодействия и просмотра будет лучше, если общая ширина столбцов задается в процентах, а не в пикселях.

Как перейти с фреймов на другие технологии

Оценка контента, содержащегося во фреймах

Первым шагом к реорганизации сайта, использующего плавающие фреймы HTML , должно стать определение причин, по которым используются именно фреймы:

Практически в каждом случае можно использовать CSS , чтобы воссоздать макет, разработанный с применением фреймов, а iframe можно использовать для встраивания внешних ресурсов.

Стратегия для вашего нового сайта

Если ваш сайт создан с применением фреймов, существует большая вероятность того, что он уже сильно устарел. Вместо того чтобы просто собрать все содержимое сайта в один HTML-файл и задать для него стили с помощью CSS , возможно, пришло время подумать о модернизации и переходе на систему управления контентом.

Переход на CMS на начальном этапе потребует больше времени, но в долгосрочной перспективе преимущества от запуска современного сайта перевесят краткосрочные сложности. Чтобы помочь вам определиться с системой управления контентом, рекомендуем обратить внимание на три самые популярные из них:

WordPress ;
Joomla! ;
Drupal .

Дополнительные ресурсы

Если вы хотите узнать о фреймах HTML больше, лучшим источником для получения дополнительной информации является World Wide Web Consortium ( W3C ). Вот некоторые из страниц с информацией о фреймах:

Создание фреймов

Пример: Структура HTML-документа с фреймами

В значении атрибутов rows и cols необходимо указывать не количество строк или столбцов, а значение ширины и высоты фреймов. Все значения в списке разделяются запятыми. Размеры могут быть указаны в абсолютных единицах (в пикселах) или в процентах:

Как видно из данного примера, контейнер <frameset> с атрибутом rows вначале создает два горизонтальных фрейма, а вместо второго фрейма подставляется еще один <frameset> , который разбивает нижний горизонтальный фрейм на две колонки с помощью атрибута cols, левая колонка занимает занимает 20%, а правая 80% окна браузера.
Если браузер не поддерживает фреймы, то в окне будет отображен текст, расположенный между тегами <noframes> и </noframes> . Все, что находится между тегами <noframes> и </noframes> , игнорируется браузерами, поддерживающими фреймы. Таким образом разработчику нужно написать код, дублирующий содержимое фреймов другими средствами, и поместить этот код в контейнер <noframes> , тогда все пользователи смогут увидеть его веб-страницу.
Как уже отмечалось, для вставки в документ отдельного фрейма служит непарный тег <frame> . Атрибут src задает документ, который должен отображаться внутри данного фрейма, например: <frame src="https://wm-school.ru/html/frame_top.html">. Если атрибут src отсутствует, отображается пустой фрейм.

Границы или пространство между фреймами

По умолчанию, браузер отображает серую и, как правило, в виде трехмерной линии границу между фреймами, с помощью которой посетители могут регулировать размер фрейма.
Границей фрейма можно управлять, как и любыми другими элементами фрейма. Для этого существует несколько атрибутов элемента <frameset> , позволяющих настраивать границы фреймов. Толщина линии границы определяется атрибутом border. По умолчанию значение толщины границы равно пяти.
Чтобы скрыть границу фрейма, необходимо либо указать значение ширины границы равным нулю, либо присвоить значение «no» или «0» атрибуту frameborder. Атрибут frameborder может принимать только два противоположных значения. Если значение атрибута frameborder равно «yes» или «1», то граница фреймов будет отображаться, а если «0» или «no», то нет. Учтите, что значения атрибута frameborder различаются для разных браузеров. Чтобы решить эту проблему используйте дважды атрибут frameborder, а для некоторых браузеров требуется еще добавить атрибут framespacing со значением «0»:

Фрейм (англ. frame — кадр, рамка) — в самом общем случае данное слово обозначает структуру, содержащую некоторую информацию.

Фрейм (инженерия знаний) — в системном анализе, искусственном интеллекте, инженерии знаний: структура, содержащая описание объекта в виде атрибутов и их значений.

Фрейм (социальные науки) — понятие в социальных науках, таких как социология, психология и др., означающее определённого рода целостность, в рамках которой люди осмысливают себя в мире.

Фрейм (HTML) — в языке HTML, веб-дизайне: область окна браузера для представления отдельной веб-страницы.

Фрейм (издательские системы) — в настольных издательских системах: область на странице, содержащая текст или графику.

Кадр (телекоммуникации) — в телекоммуникациях и компьютерных сетях: фрагмент определённого формата для передачи по каналу связи.

Фрейм (видеографика) — в видеографике: отдельный кадр в видеопотоке.

Стековый кадр — в программировании (особенно на языках низкого уровня): область памяти, выделяемая для хранения локальных переменных функции.

Фрейм в Delphi — один из компонентов VCL.

Таймфрейм — интервал времени, используемый при построении ценового графика

Фрейм — в игре Периметр это огромный город-корабль, предназначенный для путешествия по параллельным мирам — психосфере.

Фрейм в комиксах или манге — обозначение прямоугольной области иллюстрации с каким-либо действием.

Фрейм, Дженет (1924—2004) — новозеландская писательница, писала на английском языке.

Frame — это отдельная область окна, являющаяся по своей структуре законченным документом HTML. Понятие пришло к нам из английского языка и переводится как «рамка». Фрейм — это структура, разделяющая окно браузера на отдельные участки и содержащая в себе самостоятельную и полноценную страницу. Данная технология программирования продолжает вызывать много споров, хотя пик ее популярности прошел.

Современное положение технологии

Решение о прекращении работ с фреймовой структурой окончательно принято W3C (ведущей организацией по стандартизации интернет-технологий), обычные теги для создания frame, noframes, frameset признаны устаревшими и не поддерживаются в HTML5. Данная позиция подтверждается данными об отрицательном влиянии такой структуры на возможности использования сайтов (юзабилити) и их доступность в Сети. При этом элемент iframe современные технологии поддерживают, его использование дает возможность включать фреймы в текстовые блоки на страницах и выравнивать их положение относительно самого текста. При этом важным моментом остается то, что у фреймов отсутствует атрибут, необходимый для изменения размеров, и изменить размер встроенного фрейма в принципе невозможно.

Перспективы использования технологии

Без скачкообразных изменений технологии в будущем применение фреймов маловероятно, что также подтверждается позицией W3C. При создании новых ресурсов фреймы не должны использоваться в структуре страниц. При этом при доработке и поддержке текущих сайтов особенности технологии и их применение могут быть весьма продуктивными и полезными.

Синонимы к слову «фрейм»

фрейм
пантомимика
интернет-пользователь
телемаркетинг
рекламоноситель

Преимущества фреймов

Ряд неоспоримых преимуществ использования фреймов объясняет, зачем они в принципе нужны и почему до сих пор активно применяются.

Удобство использования. Фреймовые технологии просто использовать, они имеют высокую скорость работы и позволяют точно позиционировать информацию в необходимом месте окна.

Экономия трафика.При использовании фреймов объем передаваемого трафика сокращается, так как для обращения к другому информационному разделу обычно обновляется только один участок страницы, а не весь ее код.

Дополнительные возможности навигации. Фреймовая структура обеспечивает новые интересные возможности использования контента. Неоспоримым плюсом является то, что внутри одного окна в соседних фреймах можно смотреть совершенно разную информацию. Поиск по фрейму абсолютно равнозначен той же операции на новой странице браузера.

Вариативность размеров отдельного участка. При работе с сайтом есть возможность динамически изменять размеры отдельного участка, что тяжелее реализовать с помощью иных технологий.

Возможные недостатки

Проблемы работы сайтов с использованием фреймов имеют накопительную природу. На сегодняшний день они достигли порогового значения. К основным минусам можно отнести следующие:
неудовлетворительное юзабилити. На сегодняшний день доля пользователей планшетов и мобильных устройств с небольшим разрешением экрана стремительно растет и заметно превышает число посетителей, посещающих сайты с ноутбуков и стационарных компьютеров. Применение фреймов создает проблемы в части адаптации страниц при их отображении на разных устройствах. Существующая проблема практически не имеет решений;

снижение доступности сайта для разных программ. Увеличение числа дополнительных программ, например экранных дикторов, выявляет снижение доступности информации для считывания;

единый адрес всей структуры. Внутренние страницы сайта с фреймами нельзя добавить в закладки, что может приводить к неудобствам в работе пользователей;

некорректное отображение страниц. Фреймовая структура часто имеет в браузере некорректный дизайн. Это обуславливают особенности технологии. Использование фреймов при html-верстке страниц с точки зрения SEO крайне нежелательно;

некорректная индексация поисковыми системами. Формирование одной страницы из нескольких полноценных документов приводит к затруднениям в работе поисковых систем. При индексации могут появляться существенные ошибки. В результате наблюдается неверное определение адресов и тематики, невключение критически значимого контента в индексацию;

непрестижность. Этот недостаток является довольно необычным для сетевых ресурсов. Устаревание создания сайтов на фреймах может приводить к тому, что владельцы и авторы таких ресурсов будут считаться противниками прогресса. При этом все же существует отдельное исключение. Таким примером являются современные сайты, имеющие чаты.

Предложения со словом «фрейм»

Внутри контейнера и могут использоваться лишь вложенные такие же контейнеры или тэги (фреймы, кадры), которые определяют каждый одиночный фрейм.

Тэг содержит 6 параметров, а именно: SRC, NAME, MARGINWIDTH (ширина поля, окаймляющего фрейм по ширине), MARGINHEIGHT (поле, обрамляющее фрейм по высоте), SCROLLING и NORESIZE (запрет изменения размера фреймов).

Наиболее важный из перечисленных параметров SRC определяет URL или адрес документа, который изначально загружается в данный фрейм.

Статья получилась довольно объёмная, рассмотренные темы — форматы Ethenet фреймов, границы размеров L3 Payload, эволюция размеров Ethernet заголовков, Jumbo Frame, Baby-Giant, и много чего задето вскользь. Что-то вы уже встречали в обзорной литературе по сетям передачи данных, но со многим, однозначно, не сталкивались, если глубоко не занимались изысканиями.

Начнём с рассмотрения форматов заголовков Ethernet фреймов в очереди их появления на свет.

Форматы Ehternet фреймов.

1) Ethernet II

Рис. 1

Preamble – последовательность бит, по сути, не являющаяся частью ETH заголовка определяющая начало Ethernet фрейма.

DA (Destination Address) – MAC адрес назначения, может быть юникастом, мультикастом, бродкастом.

SA (Source Address) – MAC адрес отправителя. Всегда юникаст.

Payload – L3 пакет размером от 46 до 1500 байт

FCS (Frame Check Sequences) – 4 байтное значение CRC используемое для выявления ошибок передачи. Вычисляется отправляющей стороной, и помещается в поле FCS. Принимающая сторона вычисляет данное значение самостоятельно и сравнивает с полученным.

Данный формат был создан в сотрудничестве 3-х компаний – DEC, Intel и Xerox. В связи с этим, стандарт также носит название DIX Ethernet standard. Данная версия стандарта была опубликована в 1982г (первая версия, Ehernet I – в 1980г. Различия в версиях небольшие, формат в целом остался неизменным). В 1997г. году данный стандарт был добавлен IEEE к стандарту 802.3, и на данный момент, подавляющее большинство пакетов в Ethernet сетях инкапсулированы согласно этого стандарта.

2) Ethernet_802.3/802.2 (802.3 with LLC header)

Рис. 2

Как вы понимаете, комитет IEEE не мог смотреть спокойно, как власть, деньги и женщины буквально ускользают из рук. Поэтому, занятый более насущными проблемами, за стандартизацию технологии Ethernet взялся с некоторым опозданием (в 1980 взялись за дело, в 1983 дали миру драфт, а в 1985 сам стандарт), но большим воодушевлением. Провозгласив инновации и оптимизацию своими главными принципами, комитет выдал следующий формат фрейма, который вы можете наблюдать на Рисунке 2.

Первым делом обращаем внимание на то, что “ненужное” поле E-TYPE преобразовано в поле Length, которое указывало на количество байт следующее за этим полем и до поля FCS. Теперь, понять у кого длинее можно было уже на втором уровне системы OSI. Жить стало лучше. Жить стало веселее.

Но, указатель на тип протокола 3его уровня был нужен, и IEEE дало миру следующую инновацию — два поля по 1 байту — Source Service Access Point(SSAP) и Destination Service Access Point (DSAP). Цель, таже самая, – идентифицировать вышестоящий протокол, но какова реализация! Теперь, благодаря наличию двух полей в рамках одной сессии пакет мог передаваться между разными протоколами, либо же один и тот же протокол мог по разному называться на двух концах одной сессии. А? Каково? Где ваше Сколково?

Не давая себе передышки, в IEEE зарезервировали по 1 биту в SSAP и DSAP. В SSAP под указание command или response пакета, в DSAP под указание группового или индивидуального адреса (см. Рис. 6). В Ethernet сетях эти вещи распространения не получили, но количество бит в полях SAP сократилось до 7, что оставило лишь 128 возможных номера под указание вышестоящего протокола. Запоминаем этот факт, к нему мы ещё вернёмся.

Было уже сложно остановиться в своём стремлении сделать лучший формат фрейма на земле, и в IEEE фрейм формате появляется 1 байтное поле Control. Отвечающее, не много, не мало, за Connection-less или же Connection-oriented соединение!

Выдохнув и осмотрев своё детище, в IEEE решили взять паузу.

Замечание: Рассматриваемые 3 поля — DSAP, SNAP и Control и являются LLC заголовком.

3) «Raw» 802.3

Рис. 3

Данный «недостандарт» явил в мир Novell. Это были лихие 80-ые, все выживали, как могли, и Novell не был исключением. Заполучив ещё в процессе разработки спецификации стандарта 802.3/802.2, и лёгким движением руки выкинув LLC заголовок, в Novell получили вполне себе неплохой фрейм формат (с возможность измерения длины на втором уровне!), но одним существенным недостатком – отсутствием возможности указания вышестоящего протокола. Но, как вы уже могли догадаться, работали там ребята не глупые, и по здравому размышлению выработали решение – «а обратим ка мы свои недостатки в свои же достоинства», и ограничили этот фрейм-формат исключительно IPX протоколом, который сами же и поддерживали. И задумка хорошая, и план был стратегически верный, но, как показала история, не фортануло.

4) 802.3 with SNAP Header.

Время шло. В комитет IEEE приходило осознание того, что номера протоколов и деньги кончаются. Благодарные пользователи засыпали редакцию письмами, где 3-х байтный LLC заголовок ставился в один ряд с такими великими инновациями человечества, как оборудование собаки 5ой ногой, или же с рукавом, который можно использовать для оптимизации женской анатомии. Выжидать дальше было нельзя, настало время заявить о себе миру повторно.

Рис. 4

И в помощь страждущим от нехватки номеров протоколов (их всего могло быть 128 – мы упоминали), IEEE вводит новый стандарт фрейма Ethernet SNAP (Рис. 4). Основное нововведение — добавление 5-ти байтного поля Subnetwork Access Protocol (SNAP), которое в свою очередь состоит из двух частей – 3х байтного поля Organizationally Unique Identifier (OUI) и 2х байтного Protocol ID (PID) — Рис. 5.

Рис. 5

OUI или же vendor code – позволяет идентифицировать пропиетарные протоколы указанием вендора. К примеру, если вы отловите WireShark`ом пакет PVST+, то в поле OUI увидите код 0x00000c, который является идентификатором Cisco Systems (Рис. 6).

Рис. 6

Замечание: Встретить пакет с инкапсуляцией в формат фрейма 802.3 SNAP довольно легко и сейчас – это все протоколы семейства STP, протоколы CDP, VTP, DTP.

Поле PID это, по сути, то же поле EtherType из DIX Ethernet II — 2 байта под указание протокола вышестоящего уровня. Так как ранее, для этого использовались DSAP и SSAP поля LLC заголовка, то для указания того, что тип вышестоящего протокола нужно смотреть в поле SNAP, поля DSAP и SSAP принимают фиксированное значение 0xAA (также видно на Рис. 6)

Замечание: При использовании для переноса IP пакетов формата фрейма LLC/SNAP, IP MTU снижается с 1500 до 1497 и 1492 байт соответственно.

По заголовкам в формате фрейма в принципе всё. Хотел бы обратить внимание на ещё один момент в формате фрейма – размер payload. Откуда взялся этот диапазон — от 46 до 1500 байт?

Размер L3 Payload.

Откуда взялось нижнее ограничение, знает, пожалуй, каждый, кто хотя бы читал первый курикулум CCNA. Данное ограничение является следствием ограничения в размер фрейма в 64 байта (64 байта – 14 байт L2 заголовок — 4 байта FCS = 46 байт ) накладываемого методом CSMA/CD – время требуемое на передачу 64 байт сетевым интерфейсом является необходимым и достаточным для определения коллизии в среде Ethernet.
Замечание: В современных сетях, где возникновение коллизий исключено, данное ограничение уже не актуально, но требование сохраняется. Это не единственный «аппендикс» оставшийся с тех времен, но о них поговорим в другой статье.

Задержка при передаче – чем больше фрейм, тем дольше длится передача. Для ранних сетей, где Collision домен не ограничивался портом, и все станции должны были ждать завершения передачи, это было серьёзной проблемой.
Чем больше фрейм, тем больше вероятность того что фрейм при передаче будет поврежден, что приведет к необходимости повторной передачи, и все устройства в collision домене будут вынуждены опять ожидать.
Ограничения, накладываемые памятью используемой под интерфейс буферы – на тот момент (1979г) увеличение буферов значительно удорожало стоимость интерфейса.
Ограничение, вносимое полем Length/Type – в стандарте закреплено, что все значения выше 1536 (от 05-DD до 05-FF.) указывают на EtherType, соответственно длина должна быть меньше 05-DC. (У меня правда есть подозрение, что это скорее следствие, чем предпосылка, но вроде инфа от разработчиков стандарта 802.3)

Замечание: Фреймы меньше 64 байт называются Runts, фреймы больше 1518 байт называются Giants. Просмотреть кол-во таких фреймов полученных на интерфейсе можно командой show interface gigabitEthernet module/number и show interface gigabitEthernet module/number counters errors. Причём до IOS 12.1(19) в счётчики шли как фреймы с неверным, так и верным CRS (хотя вторые не всегда дропались – зависит от платформы и условий). А вот начиная с 12.1.(19) отображаются в этих счётчиках только те runt и giant фреймы, которые имеют неверный CRS, фреймы меньше 64 байт, но с верным CRS (причина возникновения обычно связана с детегированием 802.1Q или источником фреймов, а не проблемами физического уровня) с этой версии попадают в счётчик Undersize, дропаются они, или же форвардятся дальше, зависит от платформы.

Эволюция размеров Ethernet заголовков.

802.3AC — увеличивает максимальный размер фрейма до 1522 – добавляется Q-tag – несущий информацию о 802.1Q (VLAN tag) и 802.1p (биты под COS)
802.1AD — увеличивает максимальный размер фрейма до 1526, поддержка QinQ
802.1AH (MIM) – Provider Bridge Backbone Mac in Mac + 30 байт к размеру фрейма
MPLS – увеличиваем размер фрейма на стек меток 1518 + n*4, где n – количество меток в стеке.
802.1AE – Mac Security, к стандартным полям добавляются поля Security Tag и Message Authentication Code + 68 байт к размеру фрейма.

Все эти фреймы увеличенного размера группируются под одни именем – Baby-Giant frames. Негласное верхнее ограничение по размерам для Baby-Giant – это 1600 байт. Современные сетевые интерфейсы будут форвардить эти фреймы, зачастую, даже без изменения значения HW MTU.

Отдельно обратим внимание на спецификации 802.3AS — увеличивает максимальный размер фрейма до 2000 (но сохраняет размер MTU в 1500 байт!). Увеличение приходится на заголовок и трейлер. Изначально увеличение планировалось на 128 байт – для нативной поддержки стандартом 802.3 вышеперечисленных расширений, но в итоге сошлись на 2х тысячах, видимо, чтобы два раза не собираться (или как говорят в IEEE – this frame size will support encapsulation requirements of the foreseeable future). Стандарт утвержден в 2006 году, но кроме как на презентациях IEEE, я его не встречал. Если у кого есть что добавить здесь (и не только здесь) – добро пожаловать в комменты. В целом тенденция увеличения размера фрейма при сохранении размера PAYLOAD, порождает у меня в голове смутные сомнения в правильности выбранного направления движения.

Замечание: Немного в стороне от перечисленного обосновался FCoE фрейм – размер фрейма до 2500 байт, зачастую, эти фреймы называются mini-jumbo. Для их саппорта необходимо включать поддержку jumbo-frame.

Выгода соотношения Payload к заголовкам. Чем больше это соотношение, тем эффективней мы можем использовать линии связи. Конечно здесь разрыв будет не такой как в сравнении с использованием пакетов в 64 байт и 1518 байт для TCP сессий. Но свои 3-8 процентов, в зависимости от типа трафика выиграть можно.
Значительно меньшее количество заголовков генерирует меньшую нагрузку на Forwading Engine, также и на сервисные Engine. К примеру, frame rate для 10G линка загруженного фреймами по 1500 байт равен 812 744 фреймов в секунду, а тот же линк загруженный Jumbo фреймами в 9000 байт генерирует фрейм рейт всего лишь в 138 587 фрейм в секунду. На рисунке 7 приведены график из отчёта Alteon Networks (ссылка будет внизу статьи) утилизации CPU и гигабитного линка, в зависимости от типа используемого размера фрейма.
Увеличение TCP Throughput при изменении размера MTU — staff.psc.edu/rreddy/networking/mtu.html

Чем больше фрейм, тем дольше он будет передаваться (Рис. 8):
Буферы в памяти сетевых устройств заполняются быстрее, что может вызвать нежелательные последствия. По сути, решаемо на стадии проектирования оборудования, но увеличивает стоимость.
Проприетарная реализация у каждого производителя – все устройства должны поддерживать или одинаковые размеры Jumbo фрейма, или же наборы размеров.
Использование на больших участках сети находящихся под разным административным контролем, по сути, невозможно, из-за отсутствия механизма Jumbo Frame Discovery – промежуточный узел может не поддерживать Jumbo Frame совсем или определенный размер.

В серверных кластерах
При бэкапировании
Network File System (NFS) Protocol
iSCSI SANs
FCoE SANs

Замечание: Верхнее ограничение размера есть и у Jumbo MTU. Оно определяется размером поля FCS (4 байт) и алгоритмом Cyclic Redundancy Check и равняется 11 455 байт. На практике же, Jumbo MTU обычно ограничен размером в 9216 байт, на некоторых платформах в 9000 байт, на более старом железе в 8092 байт (речь о Cisco).

Фух, в принципе всё. Что хотел рассмотреть по теории, рассмотрели. По конфигурации размеров MTU и теории с финтами стоящими за этими тремя буквами, прошу в мою прошлую статью – «Maximum Transmission Unit (MTU). Мифы и рифы».

Читайте также: