乙太網資料格式與封裝解封乙太網資料格式與封裝解封

阿新 • • 發佈：2018-12-14

乙太網資料格式與封裝解封

我們在上一文中介紹了乙太網5層模型，這一節我想學習一下乙太網資料封裝與解封的知識，瞭解乙太網資料是如何傳輸的。一、資料封裝
當我們應用程式用TCP傳輸資料的時候，資料被送入協議棧中，然後逐個通過每一層，知道最後到物理層資料轉換成位元流，送入網路。而再這個過程中，每一層都會對要傳送的資料加一些首部資訊。整個過程如下圖。

如圖可以看出，每一層資料是由上一層資料+本層首部資訊組成的，其中每一層的資料，稱為本層的協議資料單元，即PDU. 應用層資料在傳輸層新增TCP報頭後得到的PDU被稱為 Segment(資料段 )，圖示為TCP段傳輸層的資料（TCP段）傳給網路層,網路層新增IP報頭得到的PDU被稱為Packet(資料包); 圖示為IP資料包網路層資料報（IP資料包）被傳遞到資料鏈路層,封裝資料鏈路層報頭得到的PDU被稱為Frame(資料幀)，圖示為乙太網幀。最後,幀被轉換為位元,通過網路介質傳輸。這種協議棧逐層向下傳遞資料,並新增報頭和報尾的過程稱為封裝。二、資料格式需要注意的是，這裡所說的乙太網幀，與我們常說的乙太網是不一樣的。下面我們就來介紹每一層資料的首部資訊內容。首先我們知道世界上有個協會叫作IEEE，即電子工程師協會，裡面有個分會，叫作IEEE802委員會，是專門來制定區域網各種標準的。而802下面還有個分部，叫作802.3.就是我們經常提到的 IEEE802.3，這個部門制定的規範叫乙太網規範，這個乙太網規範中就定義了上面提到的“乙太網首部”，這個乙太網規範，實際只定義了資料鏈路層中的MAC層和物理層規範。（注意資料鏈路層包括MAC子層和LLC子層兩個子層，而LLC子層是在IEEE802.2中規範的）。

1、乙太網幀格式乙太網常用幀格式有兩種，一種是Ethernet II，另一種是IEEE 802.3 格式。這兩種格式區別是：Ethernet II中包含一個Type字段,。而IEEE 802.3格式中,此位置是長度欄位。其中Type欄位描述了，乙太網首部後面所跟資料包的型別，例如Type為0x8000時為IP協議包，Type為8060時，後面為ARP協議包。乙太網中多數資料幀使用的是Ethernet II幀格式。 a、 Ethernet II幀格式

b、IEEE 802.3 幀格式

前導碼：Ethernet II是由8個8‘b10101010構成，IEEE802.3由7個8‘b10101010+1個位元組SFD.. 目的地址：目的裝置的MAC實體地址。源地址：傳送裝置的MAC實體地址。型別(Ethernet II)：乙太網首部後面所跟資料包的型別，例如Type為0x8000時為IP協議包，Type為8060時，後面為ARP協議包。長度(IEEE802.3)：當長度小於1500時，說明該幀為IEEE802.3幀格式，大於1500時，說明該幀為Ethernet II幀格式。資料：資料長度最小為46位元組，不足46位元組時，填充至46位元組。因為最小幀長度是64位元組，所以，46+6+6+2+4=64。（不算前導碼） FCS: 就是CRC校驗值乙太網首部就是：

2、IP資料包格式 IP資料包格式如下圖。IP首部，如圖也表示出來了。

3、TCP資料段格式如圖所示為TCP首部和TCP資料段格式

下面我們再介紹幾個常見的資料格式 4、UDP資料段格式--傳輸層的

其中UDP首部如上圖所示。 5、ARP資料包格式(摘自：來源： http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c5d29f70101dwgk.html)

（1）硬體型別欄位指明瞭傳送方想知道的硬體介面型別，乙太網的值為1；

（2）協議型別欄位指明瞭傳送方提供的高層協議型別，IP為0800（16進位制）；

（3）硬體地址長度和協議長度指明瞭硬體地址和高層協議地址的長度，這樣ARP報文就可以在任意硬體和任意協議的網路中使用；

（4）操作欄位用來表示這個報文的型別，ARP請求為1，ARP響應為2，RARP請求為3，RARP響應為4；

（5）傳送方的硬體地址（0-3位元組）：源主機硬體地址的前3個位元組；

（6）傳送方的硬體地址（4-5位元組）：源主機硬體地址的後3個位元組；

（7）傳送方IP（0-1位元組）：源主機硬體地址的前2個位元組；

（8）傳送方IP（2-3位元組）：源主機硬體地址的後2個位元組；

（9）目的硬體地址（0-1位元組）：目的主機硬體地址的前2個位元組；

（10）目的硬體地址（2-5位元組）：目的主機硬體地址的後4個位元組；

（11）目的IP（0-3位元組）：目的主機的IP地址。