以太網數據格式與封裝解封
我們在上一文中介紹了以太網5層模型，這一節我想學習一下以太網數據封裝與解封的知識，了解以太網數據是如何傳輸的。
一、數據封裝
當我們應用程序用TCP傳輸數據的時候，數據被送入協議棧中，然后逐個通過每一層，知道最后到物理層數據轉換成比特流，送入網絡。而再這個過程中，每一層都會對要發送的數據加一些首部信息。整個過程如下圖。
如圖可以看出，每一層數據是由上一層數據+本層首部信息組成的，其中每一層的數據 ，稱為本層的協議數據單元 ，即PDU.
應用層數據在傳輸層添加TCP報頭后得到的PDU被稱為 Segment(數據段 )，圖示為TCP段
傳輸層的數據（TCP段）傳給網絡層,網絡層添加IP報頭得到的PDU被稱為Packet(數據包); 圖示為IP數據包
網絡層數據報（IP數據包）被傳遞到數據鏈路層,封裝數據鏈路層報頭得到的PDU被稱為Frame(數據幀)，圖示為以太網幀。
最后,幀被轉換為比特,通過網絡介質傳輸。這種協議棧逐層向下傳遞數據,並添加報頭和報尾的過程稱為封裝。
二、數據格式
需要注意的是，這里所說的以太網幀，與我們常說的以太網是不一樣的。下面我們就來介紹每一層數據的 首部信息 內容。
首先我們知道世界上有個協會叫作IEEE，即電子工程師協會，里面有個分會，叫作IEEE802委員會，是專門來制定局域網各種標准的。而802下面還有個分部，叫作802.3.就是我們經常提到的 IEEE802.3，這個部門制定的規范叫以太網規范，
這個以太網規范中就定義了上面提到的“以太網首部”，這個以太網規范，實際只定義了數據鏈路層中的MAC層和物理層規范。（注意數據鏈路層包括MAC子層和LLC子層兩個子層，而LLC子層是在IEEE802.2中規范的）。
1、以太網幀格式
以太網常用幀格式有兩種，一種是Ethernet II，另一種是IEEE 802.3 格式。這兩種格式區別是：Ethernet II中包含一個Type字 段,。而IEEE 802.3格式中,此位置是長度字段。 其中Type字段描述了，以太網首部 后面所跟數據包的類型，例如Type為0x8000時為IP協議包，Type為8060時，后面為ARP協議包。以太網中多數數據幀使用的是Ethernet II幀格式。
a、 Ethernet II幀格式
b、IEEE 802.3 幀格式
前導碼：Ethernet II是由8個8‘b10101010構成，IEEE802.3由7個8‘b10101010+1個字節SFD..
目的地址：目的設備的MAC物理地址。
源 地址 ：發送設備的MAC物理地址。
類型(Ethernet II)：以太網首部 后面所跟數據包的類型，例如Type為0x8000時為IP協議包，Type為8060時，后面為ARP協議包。
長度(IEEE802.3)：當長度小於1500時，說明該幀為IEEE802.3幀格式，大於1500時，說明該幀為Ethernet II幀格式。
數據：數據長度最小為46字節，不足46字節時，填充至46字節。因為最小幀長度是64字節，所以，46+6+6+2+4=64。（不算前導碼）
FCS: 就是CRC校驗值
以太網首部就是：
2、IP數據包格式
IP數據包格式如下圖。IP首部，如圖也表示出來了。
3、TCP數據段格式
如圖所示為TCP首部和TCP數據段格式
下面我們再介紹幾個常見的數據格式
4、UDP數據段格式--傳輸層的
其中UDP首部如上圖所示。
5、ARP數據包格式(摘自：來源：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c5d29f70101dwgk.html)
（1）硬件類型字段指明了發送方想知道的硬件接口類型，以太網的值為1；
（2）協議類型字段指明了發送方提供的高層協議類型，IP為0800（16進制）；
（3）硬件地址長度和協議長度指明了硬件地址和高層協議地址的長度，這樣ARP報文就可以在任意硬件和任意協議的網絡中使用；
（4）操作字段用來表示這個報文的類型，ARP請求為1，ARP響應為2，RARP請求為3，RARP響應為4；
（5）發送方的硬件地址（0-3字節）：源主機硬件地址的前3個字節；
（6）發送方的硬件地址（4-5字節）：源主機硬件地址的后3個字節；
（7）發送方IP（0-1字節）：源主機硬件地址的前2個字節；
（8）發送方IP（2-3字節）：源主機硬件地址的后2個字節；
（9）目的硬件地址（0-1字節）：目的主機硬件地址的前2個字節；
（10）目的硬件地址（2-5字節）：目的主機硬件地址的后4個字節；
（11）目的IP（0-3字節）：目的主機的IP地址。
來自:https://www.cnblogs.com/qishui/p/5437301.html