【计算机网络】详解数据链路层数据帧&Mac地点&ARP协议 ...

一、以太网帧

             "以太网" 不是一种详细的网络，而是一种技术标准；既包含了数据链路层的内容，也包含了一些物理层的内容  。比方：规定了网络拓扑布局，访问控制方式，传输速率等；比方以太网中的网线必须使用双绞线，传输速率有 10M、100M、1000M等。以太网是当前应用最广泛的局域网技术；和以太网并列的另有令牌环网，无线LAN等。   

              源地点和目的地点是指网卡的硬件地点(也叫 MAC 地点)  ，长度是48位，是在网卡出厂时固化的，帧协议类型字段有三种值，分别对应 IP、ARP、RARP；帧末尾是 CRC   校验码。  二、Mac地点

             MAC 地点用来识别数据链路层中相连的节点；长度为48位，及6个字节。一样平常用16进制数字加上冒号的情势来表示(比方：08:00:27:03:fb:19)。在网卡出厂时就确定了，不能修改  。  mac 地点通常是唯一的(虚拟机中的mac地点不是真实的mac地点，可能会冲突；也有些网卡支持用户配置 mac 地点)。  IP 地点形貌的是路途总体的出发点和终点，MAC 地点形貌的是路途上的每一个区间的出发点和终点  。  IP地点的主要作用是用于网络层寻址，它答应数据包在互联网上从一个网络传输到另一个网络。它是全球唯一的，能够在全球范围内举行通讯。MAC地点的主要作用是用于链路层寻址，即在同一网络内部举行通讯。它是局域网内装备的唯一标识，确保数据包能够正确地发送到目标装备。            MAC地点的前24位（即前三个字节）通常代表组织唯一标识符（OUI），它是由IEEE（电气和电子工程师协会）分配给制造商的。OUI用于标识生产网络装备的制造商。MAC地点的后24位（即后三个字节）是由制造商为其生产的每个装备分配的，以确保每个装备的MAC地点在全球范围内都是唯一的。   

   三、ARP协议

           ARP不是一个单纯的数据链路层的协议，而是一个介于数据链路层和网络层之间的协议。ARP  协议创建了主机IP地点和MAC地点的映射关系。在网络通讯时，源主机的应用程序知道目的主机的IP地点和端口号，却不知道目的主机的硬件地点；数据包起首是被网卡吸收到再去处理上层协议的，如果吸收到的数据包的硬件地点与本机不符则直接丢弃。因此在通讯前必须得到目的主机的硬件地点。  3.1、ARP协议的工作流程

        下面举一个例子：源主机发出 ARP 哀求，扣问“IP 地点是 192.168.0.1 的主机的硬件地点是多少”，并将这个哀求广播到本地网段(以太网帧首部的硬件地点填 FF:FF:FF:FF:FF:FF 表示广播)；目的主机吸收到广播的 ARP 哀求，发现其中的IP地点与本机相符，则发送一个 ARP 应答数据包给源主机，将自己的硬件地点填写在应答包中；每台主机都维护一个ARP缓存表，可以用arp -a下令查看。缓存表中的表项有逾期时间(一样平常为 20 分钟)，如果 20 分钟内没有再次使用某个表项,则该表项失效，下次还要发ARP哀求来得到目的主机的硬件地点。arp先广播，再单发。
3.2、ARP数据报格式

              注意到源 MAC    地点、目的MAC地点在以太网首部和ARP哀求中各出现一次，对于链路层为以太网的环境是多余的，但如果链路层是其它类型的网络则有可能是必要的。以太网帧需要源MAC地点和目的MAC地点来确保数据包能够正确地被发送和吸收。这两个地点在以太网帧的头部被明确指定。ARP报文本身也需要包含源主机的MAC地点和目的主机的MAC地点（或未知时的全F填充）。这是为了在网络层创建IP地点和MAC地点的映射关系。由于ARP报文通常被封装在以太网帧中发送，因此源MAC地点和目的MAC地点在以太网帧的头部和ARP报文的相应字段中都会出现。这种设计既满足了链路层的需求，也符合ARP协议的工作原理。      

• 硬件类型指链路层网络类型，1为以太网。
  
• 协议类型指要转换的地点类型，0x0800为IP地点。
  
• 硬件地点长度对于以太网地点为6字节。
  
• 协议地点长度对于和IP地点为4字节。
  
• op 字段为1表示ARP哀求，op字段为2表示ARP应答。
  

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。