48、TCP/IP 网络基础与地址详解

TCP/IP 网络基础与地址详解

1. 数据包封装与以太网帧

在网络通信中，当数据包准备发送时，它会沿着协议栈向下传递，从 TCP 或 UDP 传输层到 IP 层，再到以太网层，最后到达物理线路。在这个过程中，每个协议都会添加自己的头部信息，这种嵌套过程被称为封装。接收端则会逆向进行解封装操作。

例如，通过以太网传输的 UDP 数据包包含三层不同的封装。在以太网线路上，它被一个简单的头部所封装，该头部列出了源硬件地址、下一跳目的硬件地址、帧的长度以及帧的校验和（CRC）。以太网帧的有效载荷是一个 IP 数据包，IP 数据包的有效载荷是一个 UDP 数据包，而 UDP 数据包的有效载荷则是要传输的数据。

以下是一个典型网络数据包的组成：
| 类型 | 长度（字节） | 详细信息 |
| ---- | ---- | ---- |
| 以太网帧 | 146 | 以太网头部（14 字节） + IPv4 头部（20 字节） + UDP 头部（8 字节） + 应用数据（100 字节） + 以太网 CRC（4 字节） |
| IPv4 数据包 | 128 | - |
| UDP 数据包 | 108 | - |

以太网帧封装是链路层的主要任务之一，链路层分为 MAC（媒体访问控制）子层和 LLC（逻辑链路控制）子层。MAC 子层处理媒体并将数据包传输到线路上，LLC 子层负责帧封装。目前，DIX 以太网 II 是常用的以太网帧标准。

2. 最大传输单元（MTU）

网络上数据包的大小会受到硬件规格和协议约定的限制，这种大小限制与链路层协议相关，被称为最大传输单元（MTU）。以下是一些常