链路层--->ETH(以太网)协议

本文详细解读了以太网(ETH)协议的结构,包括MAC地址的作用、6字节的源/目的MAC地址配置、2字节的上层协议类型以及4字节的帧尾CRC校验。同时介绍了ARP协议的工作原理,如何通过它获取设备MAC地址并防止ARP欺骗。MTU概念及其在TCP/UDP编程中的影响也被深入剖析。


链路层负责相邻设备之间的数据帧传输,典型协议有:ETHH(以太网协议),ARP协议,MTU;
网络层是通过IP地址定位起点与终点;链路层是负责起点到终点之间的相邻设备间传输。相邻设备之间的识别是通过MAC地址完成的。

MAC地址:网卡的物理硬件地址–通常出厂时设定的,通常可以修改。
Uint8_t mac[6] —>为无符号的六个字节的数据。

ETH(以太网)协议格式:

在这里插入图片描述

6字节对端源端MAC地址和6字节对端MAC地址: 长度是48位,是在网卡出厂时固化的
MAC地址:网卡的物理硬件地址,用于表示硬件设备。
2字节上层协议类型:帧协议类型字段有三种值,分别对应IP、ARP、RARP
4字节帧尾:帧末尾是CRC校验码

如何知道指定相邻设备的MAC地址?
ARP协议:是一个介于网络层与链路层之间的协议,通过IP地址获取相邻设备的MAC地址。–>过程:组织ARP请求(包含源端MAC,源端IP,指定相邻设备IP…等信息),广播ARP请求,相邻设备都能收到ARP请求,检测对端IP地址是否和自己匹配,匹配则组织ARP响应返回,否则直接丢弃。
ARP广播只会广播一层,局域网内。
通ARP协议获取到了IP地址和MAC地址映射关系后,缓存起来,然后可用ETH协议传输。

ARP协议格式

在这里插入图片描述

注意到源MAC地址、目的MAC地址在以太网首部和ARP请求中各出现一次,对于链路层为以太网的情况是多余的,但如果链路层是其它类型的网络则有可能是必要的。<

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