以太网帧格式、IP数据报头部、TCP头部、UDP头部

以太网MAC帧格式

数据封装与传输流程

数据在传输过程中,从上层逐层封装到底层,最终通过物理介质发送。封装与传输的具体流程如下:

封装过程(从IP层到物理层)

IP层:IP数据报作为上层数据传递至MAC层

IP数据报是从网络层交给数据链路层的数据包。

  • 长度:通常为 46 ~ 1500 字节。这个范围直接决定了图中"数据"字段的长度。

  • 内容:包含完整的IP头部(通常是20字节)和来自传输层(如TCP/UDP)的数据。

MAC层封装:

目的地址(6字节):接收设备的物理地址(MAC地址)

源地址(6字节):发送设备的物理地址(MAC地址)

类型(2字节):标识上层协议类型

0x0800 表示上层是 IPv4 ;0x86DD 表示上层是 IPv6 ;0x0806 表示是 ARP 协议。

数据(46--1500字节):实际承载的上层协议数据(如IP数据报),若不足46字节,则需填充至最小长度

FCS(4字节):帧检验序列(Frame Check Sequence),用于差错检测

物理层封装:

前导码(8字节):

前7字节为前同步码,比特模式为 10101010 交替,用于接收方时钟同步

第8字节为帧开始定界符(SFD),比特模式为 10101011,表示帧的开始(帧开始界定,'11'标志着一个帧的正式开始,接收方接手后就知道接下来的是MAC帧)。

解封装过程(从物理层到IP层)

接收端按照相反顺序进行解封装,从物理层开始逐层去除头部信息,最终将数据交付给上层应用。

IP数据报头部

固定长度:20字节(不含选项字段)

关键字段固定长度:20字节(不含选项字段)

关键字段

TCP头部

固定长度:20字节(可选字段扩展至最多60字节)

关键字段

UDP头部

固定长度:8字节

关键字段

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