以太网是 "标准" 而非 "网络"
以太网本质是一套统一的技术规范集合，目的是让不同厂商的设备（如路由器、电脑、交换机）能互联互通，核心覆盖两层技术：
- 数据链路层：规定设备间如何 "通信"（比如数据帧格式、冲突处理规则）；
- 物理层：规定设备如何 "连接"（比如传输介质、接口类型、信号格式）。
以太网与其他局域网技术的对比
| 技术类型 | 核心特点 | 以太网的优势 |
|---|---|---|
| 以太网 | CSMA/CD 访问控制，双绞线 / 光纤传输 | 成本低、部署简单、速率迭代快、兼容性极强 |
| 令牌环网 | 需争夺 "令牌" 才能发送数据，环形拓扑 | 成本高、扩展麻烦，已基本淘汰 |
| 无线 LAN（如 Wi-Fi） | 无线信号传输，无物理线缆 | 灵活但速率、稳定性略逊于有线以太网，适 |
以太网帧格式
以太网 II 型帧的总长度范围是 64 字节～1518 字节。 二、各字段的核心含义与作用
目的地址
- 内容：接收方网卡的MAC 地址（48 位，12 位十六进制数）；
- 作用：标识 "这个帧要发给哪个设备"，以太网设备会检查该字段 ------ 只有自身 MAC 地址（或广播 MAC 地址
FF:FF:FF:FF:FF:FF）匹配时，才会接收这个帧。
源地址
- 内容：发送方网卡的MAC 地址；
- 作用：标识 "这个帧是谁发的"，接收方后续回复时，会把该地址作为 "目的地址"。
类型
- 核心作用：标识 "数据部分对应的上层协议" ，让接收方知道要把数据交给哪个上层模块处理；
0800：对应 IP 协议，数据部分是 IP 数据报；0806：对应 ARP 协议，数据部分是 ARP 请求 / 应答；8035：对应 RARP 协议，数据部分是 RARP 请求 / 应答。
数据
- 内容：上层协议的报文（如 IP 数据报、ARP 报文）；
- 关键规则：以太网要求 "数据部分至少 46 字节"------ 如果上层报文本身长度不足（比如 ARP 报文只有 28 字节），会添加PAD（填充字段） 凑够 46 字节。
CRC（4 字节，循环冗余校验码）
- 作用：检测帧在传输过程中是否出错；
你对 MTU 的核心逻辑和影响总结得特别全面！核心结论先明确：MTU 是数据链路层对 "帧数据部分" 的最大长度限制，直接决定 IP 数据包是否需要分片，而 IP 分片的 "无重传" 特性，会导致任意分片丢失即整体重组失败。
下面从 "本质理解→关键细节→实际影响" 三方面展开，把每个核心点讲透：
MTU
MTU（Maximum Transmission Unit，最大传输单元），是特定数据链路层协议（如以太网、拨号链路）允许的 "帧数据部分" 最大长度，不包含帧头和帧尾（比如以太网帧头 14 字节 + 帧尾 4 字节，MTU1500 是纯数据长度）。
是 "链路层限制"：不同网络类型的 MTU 不同，由物理介质、协议标准决定（不是 IP 层或传输层的限制）；
IP 分片：应对 MTU 限制的 "拆包机制"
当 IP 数据包的总长度（含 IP 头）超过链路 MTU 时，IP 层会触发分片，具体如下：
- 16 位标识（ID）：所有分片的 ID 相同，用于接收端识别 "哪些分片属于同一个原始 IP 包"；
- 3 位标志（Flags）：
- 第 2 位（DF）：0 = 允许分片，1 = 禁止分片（若设为 1 且包超 MTU，会直接丢弃并返回 "需要分片" 错误）；
- 第 3 位（MF）：0 = 当前是最后一个分片，1 = 后面还有分片；
- 13 位片偏移（Fragment Offset）：表示当前分片的数据在原始 IP 包数据中的位置（以 8 字节为单位），用于接收端按顺序重组。
MTU 对 IP 协议的核心影响
- 核心风险：IP 层是 "无连接、不可靠" 的，任意一个分片丢失，整个原始 IP 包的重组都会失败，且 IP 层不会重传丢失的分片；显然一个数据包丢失的概率是小于把他分包后出现丢包的概率的，所以MTU等于是增加了需要重传数据的概率。
- 连锁反应：重组失败后，IP 层会丢弃所有相关分片，导致上层协议（如 TCP、UDP）感知 "数据丢失"------TCP 会触发重传，UDP 则直接丢包（无重传机制）。
ARP
ARP 的核心作用
- 应用层（比如你打开浏览器访问网站）只知道目标的 IP 地址（比如图里的 172.20.1.2）；
- 网卡（硬件）只认 MAC 地址（比如图里主机 B 的 08:00:20:74:CE:EC）------ 收到数据包时，只要 MAC 地址和自己不匹配，直接丢弃。
而 ARP 的作用，就是把 "目标 IP 地址" 翻译成 "对应的 MAC 地址"，填补这个认知差，让数据包能被目标网卡正确接收。
ARP 的工作过程
步骤 1：主机 A 的 "需求"
主机 A 想给主机 B 发数据，只知道 B 的 IP（172.20.1.2），但不知道 B 的 MAC 地址 ------ 此时 A 的 ARP 缓存表中，没有 B 的 IP-MAC 映射。
步骤 2：主机 A 发 "ARP 广播请求"
主机 A 封装一个ARP 请求包，并通过以太网广播（本地网段所有主机都能收到）发送：
- 以太网帧的目的 MAC 地址填
FF:FF:FF:FF:FF:FF（广播地址，代表 "发给本地网段所有主机"）； - ARP 请求包的内容是："谁是 172.20.1.2？请把你的 MAC 地址告诉我！"（同时带上 A 自己的 IP 和 MAC）。
步骤 3：本地网段主机 "筛选请求"
本地网段的所有主机都会收到这个 ARP 广播：
- 每台主机检查 ARP 请求里的 "目标 IP（172.20.1.2）" 是否是自己的 IP；
- 不是自己 IP 的主机，直接忽略这个请求；
- 主机 B 发现 "目标 IP 是自己的"，准备回应。
步骤 4：主机 B 发 "ARP 单播应答"
主机 B 封装一个ARP 应答包，通过单播（只发给主机 A）发送：
- 以太网帧的目的 MAC 地址填 "主机 A 的 MAC 地址"（不再是广播，只给 A）；
- ARP 应答包的内容是："我是 172.20.1.2，我的 MAC 地址是 08:00:20:74:CE:EC"。
步骤 5：主机 A 更新 "ARP 缓存表"
主机 A 收到 B 的 ARP 应答后，会把 "172.20.1.2 ↔ 08:00:20:74:CE:EC" 这组映射，存到自己的ARP 缓存表里。
之后主机 A 给 B 发数据时，直接从缓存表取 B 的 MAC 地址，不用再发 ARP 请求 ------ 直到缓存过期，才会重新执行上述流程。
表项为何要设过期时间？
保证映射 "时效性"，避免通信失败
网络中 "IP→MAC" 的映射不是永久不变的：
- 设备可能更换网卡（MAC 地址是网卡出厂固化的，换网卡 = MAC 改变）；
- IP 地址可能被重新分配（比如 DHCP 动态分配 IP，原 IP 被分给其他设备，对应新的 MAC）。
如果缓存表项 "一直有效"，主机 A 会一直用 "过时的 MAC 地址" 发数据：要么数据包被错误的设备接收，要么直接被丢弃（因为 MAC 不匹配），导致通信失败。
传输过程中MAC的变化
在数据报文的传输过程中，MAC 地址（源 MAC、目的 MAC）是 "逐跳变化" 的 。
因为MAC 地址负责标识 "当前链路（同网段）的发送方和接收方"。
场景 1：同网段传输（无路由器，直接通信）
主机 A（IP：172.20.1.1，MAC：MA）和主机 B（IP：172.20.1.2，MAC：MB）在同一网段：
- IP 地址：源 IP 始终是 172.20.1.1，目的 IP 始终是 172.20.1.2（全程不变）；
- MAC 地址：源 MAC 始终是 MA，目的 MAC 始终是 MB（全程不变）。
场景 2：跨网段传输（经过路由器，多段链路）
主机 A（192.168.1.2，MAC：MA）→路由器 R1→路由器 R2→主机 B（172.16.0.2，MAC：MB）
- 链路 1（A→R1 入接口）：源 MAC=MA，目的 MAC=R1 入接口的 MAC（M1）；
- 链路 2（R1 出接口→R2 入接口）：源 MAC=R1 出接口的 MAC（M2），目的 MAC=R2 入接口的 MAC（M3）；
- 链路 3（R2 出接口→B）：源 MAC=R2 出接口的 MAC（M4），目的 MAC=MB。
在传输过程中，IP 地址的变化需分「有无 NAPT（网络地址端口转换）」两种情况，而 MAC 地址始终是 "逐跳变化" 的 ------ 补充 NAPT 场景后，完整逻辑如下：
传输过程中IP的变化
无 NAPT 的场景
IP 地址端到端不变 ，MAC 地址逐跳变化（和之前的逻辑一致）：
- IP：源 IP = 发送端主机 IP，目的 IP = 接收端主机 IP，全程无变化（负责 "端到端标识"）；
- MAC：每经过一段链路，源 MAC = 当前发送设备的 MAC，目的 MAC = 下一跳设备的 MAC（负责 "当前链路的节点标识"）。
有 NAPT 的场景（内网→公网 / 公网→内网）
此时IP 地址会在 NAT 设备处发生「一次转换」，MAC 地址仍保持 "逐跳变化"。
以「内网主机 A（私有 IP：192.168.1.2，MAC：MA）→家庭路由器（NAT 设备，内网接口 MAC：M1，公网 IP：210.5.6.7，公网接口 MAC：M2）→公网服务器 B（公网 IP：202.100.1.2，MAC：MB）」为例：
出网：内网主机 A→公网服务器 B
IP 地址的变化：仅在 NAT 设备处转换 1 次，之后保持不变：
- 链路 1（A→路由器内网接口）：IP=「源：192.168.1.2（私有），目的：202.100.1.2（公网）」；
- 路由器执行 NAPT：将源 IP从 192.168.1.2 替换为自身公网 IP（210.5.6.7），同时记录 "210.5.6.7: 端口 X ↔ 192.168.1.2: 端口 Y" 的映射；
- 链路 2 及之后（路由器公网接口→服务器 B）：IP=「源：210.5.6.7（公网），目的：202.100.1.2」，直到到达 B 前，IP 不再变化。
入网：公网服务器 B→内网主机 A
IP 地址的变化：仅在 NAT 设备处反向转换 1 次：
- B→路由器公网接口：IP=「源：202.100.1.2，目的：210.5.6.7（路由器公网 IP）」；
- 路由器执行 NAPT 反向转换：根据端口映射，将目的 IP从 210.5.6.7 替换为 192.168.1.2（A 的私有 IP）；
- 链路 1（路由器内网接口→A）：IP=「源：202.100.1.2，目的：192.168.1.2」，直到到达 A 前，IP 不再变化。