上一小節，我們通過一個虛構的協議，初步認識了資料鏈路層的工作原理。資料鏈路層主要解決由若干主機組成的本地網路的通訊問題，**定址** 和 **複用分用** 思想在其中發揮著關鍵作用。 資料鏈路層有一個非常重要的協議—— **乙太網協議** 。接下來，我們一起來揭開它的神祕面紗！ 使用乙太網協議進行通訊的主機間，必須通過某種介質直接相連。通訊介質可以是真實的物理裝置，如網線、網絡卡等；也可以是通過虛擬化技術實現的虛擬裝置。  # 乙太網幀 在乙太網中，資料通訊的基本單位是 **乙太網幀** ( _frame_ )，由 **頭部** ( _header_ )、**資料** ( _data_ )以及 **校驗和** ( _checksum_ )三部分構成：  > 請注意，這圖中的單位為位元組，而不是位元了。 ## 頭部 乙太網幀頭部包含 _3_ 個欄位，依次是： - **目的地址** ，長度是 _6_ 位元組，用於標記資料由哪臺機器接收； - **源地址** ，長度也是 _6_ 位元組，用於標記資料由哪臺機器傳送； - **型別** ，長度是 _2_ 位元組，用於標記資料該如何處理， `0x0800` 表示該幀資料是一個 _IP_ 包(後續章節介紹)。 除了欄位長度有所拓展之外，乙太網幀跟我們虛構出來的協議如出一轍。對了，我們注意到一點小差異——在乙太網幀中， **目的地址** 放在最前面。 這其中有什麼特殊考慮嗎？ 確實是有的。接收方收到一個乙太網幀後，最先處理 **目的地址** 欄位。如果發現該幀不是發給自己的，後面的欄位以及資料就不需要處理了。基礎網路協議影響方方面面，設計時處理效率也是一個非常重要的考量。 ## 資料 **資料** 可以是任何需要傳送的資訊，長度可變， _46_ 至 _1500_ 位元組均可。 上層協議報文，例如 _IP_ 包，可以作為資料封裝在乙太網幀中，在資料鏈路層中傳輸。因此，資料還有另一個更形象的稱謂，即 **負荷** ( _payload_ )。請自行腦補資料 **搭載** 在乙太網幀這個交通工具上旅行的畫面。 ## 校驗和 由於物理訊號可能受到環境的干擾，網路裝置傳輸的位元流可能會出錯。一個乙太網幀從一臺主機傳輸到另一臺主機的過程中，也可能因各種因素而出錯。那麼當主機收到乙太網幀時，如何確定它是完好無損的呢？ 答案是： **校驗和** 。我們可以用諸如 **迴圈冗餘校驗** ( _CRC_ )演算法，為乙太網幀計算校驗和。如果乙太網幀在傳輸的過程出錯，校驗和將發生改變。 注意到，乙太網幀最後面有一個 _4_ 位元組欄位，用於儲存校驗和。傳送者負責為每個乙太網幀計算校驗和，並將計算結果填寫在校驗和欄位中；接收者接到乙太網幀後，重新計算校驗和並與校驗和欄位進行對比；如果兩個校驗和不一致，說明該幀在傳輸時出錯了。 【小菜學網路】系列文章首發於公眾號【小菜學程式設計】，敬請關注：