以太网数据格式与封装解封
2017-07-24 10:27
651 查看
转载地址:http://www.cnblogs.com/qishui/p/5437301.html
我们在上一文中介绍了以太网5层模型,这一节我想学习一下以太网数据封装与解封的知识,了解以太网数据是如何传输的。
一、数据封装
当我们应用程序用TCP传输数据的时候,数据被送入协议栈中,然后逐个通过每一层,知道最后到物理层数据转换成比特流,送入网络。而再这个过程中,每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。整个过程如下图。
如图可以看出,每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的,其中每一层的数据 ,称为本层的协议数据单元 ,即PDU.
应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为 Segment(数据段 ),图示为TCP段
传输层的数据(TCP段)传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包
网络层数据报(IP数据包)被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧),图示为以太网帧。
最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。
二、数据格式
需要注意的是,这里所说的以太网帧,与我们常说的以太网是不一样的。下面我们就来介绍每一层数据的 首部信息 内容。
首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE,即电子工程师协会,里面有个分会,叫作IEEE802委员会,是专门来制定局域网各种标准的。而802下面还有个分部,叫作802.3.就是我们经常提到的 IEEE802.3,这个部门制定的规范叫以太网规范,这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”,这个以太网规范,实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。(注意数据链路层包括MAC子层和LLC子层两个子层,而LLC子层是在IEEE802.2中规范的)。
1、以太网帧格式
以太网常用帧格式有两种,一种是Ethernet
II,另一种是IEEE 802.3 格式。这两种格式区别是:Ethernet II中包含一个Type字 段,。而IEEE 802.3格式中,此位置是长度字段。 其中Type字段描述了,以太网首部 后面所跟数据包的类型,例如Type为0x8000时为IP协议包,Type为8060时,后面为ARP协议包。以太网中多数数据帧使用的是Ethernet
II帧格式。
a、 Ethernet
II帧格式
b、IEEE 802.3 帧格式
前导码:Ethernet II是由8个8‘b10101010构成,IEEE802.3由7个8‘b10101010+1个字节SFD..
目的地址:目的设备的MAC物理地址。
源 地址 :发送设备的MAC物理地址。
类型(Ethernet II):以太网首部
后面所跟数据包的类型,例如Type为0x8000时为IP协议包,Type为8060时,后面为ARP协议包。
长度(IEEE802.3):当长度小于1500时,说明该帧为IEEE802.3帧格式,大于1500时,说明该帧为Ethernet
II帧格式。
数据:数据长度最小为46字节,不足46字节时,填充至46字节。因为最小帧长度是64字节,所以,46+6+6+2+4=64。(不算前导码)
FCS: 就是CRC校验值
以太网首部就是:
2、IP数据包格式
IP数据包格式如下图。IP首部,如图也表示出来了。
3、TCP数据段格式
如图所示为TCP首部和TCP数据段格式
下面我们再介绍几个常见的数据格式
4、UDP数据段格式--传输层的
其中UDP首部如上图所示。
5、ARP数据包格式(摘自:来源: http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c5d29f70101dwgk.html)
(1)硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型,以太网的值为1;
(2)协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型,IP为0800(16进制);
(3)硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度,这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用;
(4)操作字段用来表示这个报文的类型,ARP请求为1,ARP响应为2,RARP请求为3,RARP响应为4;
(5)发送方的硬件地址(0-3字节):源主机硬件地址的前3个字节;
(6)发送方的硬件地址(4-5字节):源主机硬件地址的后3个字节;
(7)发送方IP(0-1字节):源主机硬件地址的前2个字节;
(8)发送方IP(2-3字节):源主机硬件地址的后2个字节;
(9)目的硬件地址(0-1字节):目的主机硬件地址的前2个字节;
(10)目的硬件地址(2-5字节):目的主机硬件地址的后4个字节;
(11)目的IP(0-3字节):目的主机的IP地址。
以太网数据格式与封装解封
我们在上一文中介绍了以太网5层模型,这一节我想学习一下以太网数据封装与解封的知识,了解以太网数据是如何传输的。一、数据封装
当我们应用程序用TCP传输数据的时候,数据被送入协议栈中,然后逐个通过每一层,知道最后到物理层数据转换成比特流,送入网络。而再这个过程中,每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。整个过程如下图。
如图可以看出,每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的,其中每一层的数据 ,称为本层的协议数据单元 ,即PDU.
应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为 Segment(数据段 ),图示为TCP段
传输层的数据(TCP段)传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包
网络层数据报(IP数据包)被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧),图示为以太网帧。
最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。
二、数据格式
需要注意的是,这里所说的以太网帧,与我们常说的以太网是不一样的。下面我们就来介绍每一层数据的 首部信息 内容。
首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE,即电子工程师协会,里面有个分会,叫作IEEE802委员会,是专门来制定局域网各种标准的。而802下面还有个分部,叫作802.3.就是我们经常提到的 IEEE802.3,这个部门制定的规范叫以太网规范,这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”,这个以太网规范,实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。(注意数据链路层包括MAC子层和LLC子层两个子层,而LLC子层是在IEEE802.2中规范的)。
1、以太网帧格式
以太网常用帧格式有两种,一种是Ethernet
II,另一种是IEEE 802.3 格式。这两种格式区别是:Ethernet II中包含一个Type字 段,。而IEEE 802.3格式中,此位置是长度字段。 其中Type字段描述了,以太网首部 后面所跟数据包的类型,例如Type为0x8000时为IP协议包,Type为8060时,后面为ARP协议包。以太网中多数数据帧使用的是Ethernet
II帧格式。
a、 Ethernet
II帧格式
b、IEEE 802.3 帧格式
前导码:Ethernet II是由8个8‘b10101010构成,IEEE802.3由7个8‘b10101010+1个字节SFD..
目的地址:目的设备的MAC物理地址。
源 地址 :发送设备的MAC物理地址。
类型(Ethernet II):以太网首部
后面所跟数据包的类型,例如Type为0x8000时为IP协议包,Type为8060时,后面为ARP协议包。
长度(IEEE802.3):当长度小于1500时,说明该帧为IEEE802.3帧格式,大于1500时,说明该帧为Ethernet
II帧格式。
数据:数据长度最小为46字节,不足46字节时,填充至46字节。因为最小帧长度是64字节,所以,46+6+6+2+4=64。(不算前导码)
FCS: 就是CRC校验值
以太网首部就是:
2、IP数据包格式
IP数据包格式如下图。IP首部,如图也表示出来了。
3、TCP数据段格式
如图所示为TCP首部和TCP数据段格式
下面我们再介绍几个常见的数据格式
4、UDP数据段格式--传输层的
其中UDP首部如上图所示。
5、ARP数据包格式(摘自:来源: http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c5d29f70101dwgk.html)
(1)硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型,以太网的值为1;
(2)协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型,IP为0800(16进制);
(3)硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度,这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用;
(4)操作字段用来表示这个报文的类型,ARP请求为1,ARP响应为2,RARP请求为3,RARP响应为4;
(5)发送方的硬件地址(0-3字节):源主机硬件地址的前3个字节;
(6)发送方的硬件地址(4-5字节):源主机硬件地址的后3个字节;
(7)发送方IP(0-1字节):源主机硬件地址的前2个字节;
(8)发送方IP(2-3字节):源主机硬件地址的后2个字节;
(9)目的硬件地址(0-1字节):目的主机硬件地址的前2个字节;
(10)目的硬件地址(2-5字节):目的主机硬件地址的后4个字节;
(11)目的IP(0-3字节):目的主机的IP地址。
相关文章推荐
- 以太网数据格式与封装解封
- 以太网数据格式与封装解封
- 以太网数据格式与封装解封——以太网基础02
- 以太网传输数据格式
- OC封装的TLV数据格式解析库
- 一个java处理JSON格式数据的通用类(封装了一个class)
- form表单数据封装成json格式并提交给服务器的实现方法
- sk_buff封装和解封装网络数据包的过程详解
- (2)笔记--数据的封装与解封装过程
- 一个java处理JSON格式数据的通用类(封装了一个class)
- 书写格式转化和数据封装工具类
- 前台序列化传过来的值,后台获取之后封装到map当中,让后在转化成json格式,最后在把json里面的参数里面的某一个值进行分割,最后在存到json格式的数据中去。
- Laravel自定义 封装便捷返回Json数据格式引用
- OSI七层模型、数据封装与解封装过程、TCP三次握手、四次挥手
- [Linux网络编程]以太网封装格式及相关结构体
- 网络基础 : 以太网数据封装
- PHP 封装ajax返回数据格式
- 将数据封装为Json数据格式
- 将数据封装为Json数据格式
- OSI模型中的数据封装与解封装过程