从IP数据包到端口发送究竟经历了什么？

最新推荐文章于 2023-12-15 09:08:52 发布

FWHeart

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分类专栏：计算机基础

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_35175049/article/details/90417045

本文详细探讨了IP数据包从高层协议到物理层发送的过程中所经历的封装步骤，包括以太网和IEEE 802的区别、ARP协议的工作原理以及SLIP和PPP协议的优缺点。在以太网和IEEE 802中，数据报的结构和长度有所不同，ARP协议用于IP到硬件地址的映射，SLIP和PPP则是串行线路IP的封装协议，PPP通过增加校验和和协议字段解决了SLIP的一些问题。

我一直以为IP数据包，到物理层发送这之间不再有什么操作性了。因为在平常的交流中谈协议，谈到IP这一层基本就止住了，仿佛IP打包后就可以直接发送了是的。然而当我读了《TCP/IP详解卷一：协议》后，我才发现其中并没有那么简单。也许是因为接近真实世界的原因，不同的网络连接方式最终封装的IP都不太一样。

以太网和IEEE 802

以太网和IEEE 802是最常见的两种协议，它们的数据报如下：

IEEE802和以太网数据报

目的地址和原地址指的就是物理地址（MAC地址），它们是通过ARP协议获取的（下文会介绍）。

我们将目光放到封装的数据部分，可以看到封装的三种报文（IP、ARP、RARP）类型是一致的，但是后面的数据长度范围并不一致。IEEE802的最小值是36字节（PAD 代表填充字节的意思），而以太网的是46。

在观察除了数据以外的部分，会发现他们源地址、目的地址都在开头并占据相同长度，尾部都是4字节的CRC（检验码），不一样的是IEEE802比以太网多占用了8个字节（长度+几个不明就里的固定字段）。

在我看来以太网应该是IEEE 802的升级版（因为减少了一些不需要的固定字节的占用），然而以太网出现的时间比IEEE 802提前，也就是说IEEE 802才是升级版。更神奇的是RFC标准规定，以太网必须支持而IEEE选择支持。然而我查找了半天资料没有发现两个同时存在的原因，因此我能想到的IEEE 802存在的原因是历史商业竞争的产物了。