以太网帧格式

首先我们知道：描述一个网络中各个协议层的常用方法是使用

国际化标准组织（International  Organization  for  Standardization  , ISO）的

计算机通信开放系统互联（open  systems  interconnection , OSI）模型

在众多的数据链路中，使用最为广泛的是以太网，易于实现NIC（网卡）及驱动程序，当然还有其它的：（令牌环网，IEEE  802.3    ）

传输层的主要有（TCP和UDP），可以看到网际协议中tcp/udp之间留有间隙，表明网络应用绕过传输层直接使用IPv4，IPv6是有可能的，着也就是所谓的原始套接字（raw  socket）

网络层的协议（ICMP， IP， IGMP）

然而对于（ARP地址解析协议,   RARP反向地址解析协议），我们习惯上把它们认为是链路层的协议，实际上，从分层的角度来看，更准确的说是，（应该是一种介于网络IP层与链路层之间的一种协议）

帧（frame）：是数据链路层的单位

最大传输单元（MTU）：Maximum Transmission  Unit

以太网的最大传输数据长度是：1500字节

IEEE 802.3的最大传输数据长度是：1492字节

要了解以太网帧格式，首先我们必须知道

封装

不管是tcp/ip四层模型还是ISO/OSI模型：数据包传输的过程，会有不断加首部的过程，在传输层会加入（TCP或UDP首部），在网络层可能会加入（IP包首部），在链路层可能会加入以太网首部

解封

当通过电缆传递过来后，首先对以太网首部解析，识别上一层是IP包首部，则会将其继续发往上一层，交由网络层的ip协议继续进行解析，识别上一层是tcp首部（如果是udp的话，则交由传输层的udp协议进行解析，这也就是分用），则继续交由传输层的tcp协议进行解析，然后将数据传回应用层，完成通信

当加入了以太网首部之后：也就形成了一种特有的格式（以太网帧格式）

前导码（8个8位字节，由0,1数字交替组合而成，表示一个以太网帧的开始，也是对端网卡能够确保与其同步的标志）

前导码末尾有一个叫做SFD（Start  Frame  Delimiter），它的值是11，但是在IEEE 802.3中将最后8比特成为SDF

                                                   

目标mac地址（6个字节）：存放了目标通信对端的物理地址（即就是：mac地址）

源mac地址（6个字节）：   存放了构造以太网帧发送端工作站的物理地址

类型（2个字节）：常用的用三种（0800,0806,8035）

          0800：表示通过ip协议

          0806：表示通过ARP协议（将IP地址转换为mac地址）

          8035：表示通过RARP协议（将mac地址转换为ip地址）

数据：48-1500（字节），对于以太网而言，传输数据帧，最大传输是1500个字节，最少是48个字节，不足48个时，补全48个字节

FCS（4字节）:   （Frame  Check  Sequence）是帧尾，称之为帧检验序列，检验帧是否有所破坏，通常在传输过程中，如果出现电子干扰，可能会出现发送数据导致乱码位的出现，我们可以通过这个进行检验，将错误的帧丢弃，这里保存着整个帧除以生成多项式的余数，在接收端也用同样的方法计算，如果得到的FCS相同，就判断接收帧正常

这里的RARP/ARP请求、应答占28个字节，PAD占8个字节

链路层识别存放的是mac地址（物理地址），网络层用的是ip地址（逻辑地址）

要实现通信，但是只知道目标主机的ip地址，形成的以太网格式中需要用到目标主机的mac地址，这时我们可以通过ARP协议，转化为相应的mac地址

当然，我们上面还提到了ICMP协议：它是传递差错，时间，回显，网络等控制数据（当上面通过ARP协议通过路由器轮转找不到对应的mac地址时，就会将错误的信息从服务端传回）

或者是当我们的数据报中，我们设置的是不分片，但是我们的数据量又大于传输的MTU,所以就会出错，通过ICMP协议返回

OSI模型的顶上三层被合并成一层，称为所谓的应用层，这就是Web客户（浏览器），Telnet客户，Web服务器，Ftp服务器等等，

为什么套接字提供的是从OSI模型的顶上三层进入传输层的接口？？

1，顶上三层处理具体网络应用（FTP，Telnet， HTTP）的所有细节，却对通信细节了解很少，底下四层对网络应用了解不多，却处理所有的通信细节（发送连接，发送数据，等待确认，重发机制，校验和等等）

2，顶上三层通常构成了所谓的用户进程（user process），底下四层却通常作为操作系统内核的一部分提供。Unix与其他现代操作系统都提供分隔用户进程与内核的机制。由此可见，第四层，第五层之间的接口是构建API的自然位置。