常见网络报文数据包格式

当我们应用程序用TCP传输数据的时候，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层，知道最后到物理层数据转换成比特流，送入网络。而再这个过程中，每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。整个过程如下图。

以太网帧格式

以太网常用帧格式有两种，一种是Ethernet II，另一种是IEEE 802.3 格式。这两种格式区别是：Ethernet II中包含一个Type字 段,。而IEEE 802.3格式中,此位置是长度字段。 其中Type字段描述了，以太网首部 后面所跟数据包的类型，例如Type为0x0800时为IP协议包，以太网中多数数据帧使用的是Ethernet II帧格式。

Ethernet II帧格式

type类型

数值	值描述
IPv4协议包	0x0800
ARP协议包	0x0806
802.1Q VLAN	0x8100
ipv6协议包	0x86DD
MPLS Label	0x8847
PPPoE	0x8864
lldp	0x88cc

IEEE 802.3 帧格式

前导码：Ethernet II是由8个8‘b10101010构成，IEEE802.3由7个8‘b10101010+1个字节SFD..

目的地址：目的设备的MAC物理地址。

源 地址 ：发送设备的MAC物理地址。

类型(Ethernet II)：以太网首部 后面所跟数据包的类型，例如Type为0x0800时为IP协议包，Type为0806时，后面为ARP协议包。

长度(IEEE802.3)：当长度小于1500时，说明该帧为IEEE802.3帧格式，大于1500时，说明该帧为Ethernet II帧格式。

数据：数据长度最小为46字节，不足46字节时，填充至46字节。因为最小帧长度是64字节，所以，46+6+6+2+4=64。（不算前导码）

FCS: 就是CRC校验值

IEEE 802.1Q VLAN帧格式

字段	长度	含义	取值
TPID	2Byte	Tag Protocol Identifier（标签协议标识符），表示数据帧类型。	取值为0x8100时表示IEEE 802.1Q的VLAN数据帧。如果不支持802.1Q的设备收到这样的帧，会将其丢弃。 各设备厂商可以自定义该字段的值。当邻居设备将TPID值配置为非0x8100时， 为了能够识别这样的报文，实现互通，必须在本设备上修改TPID值，确保和邻居设备的TPID值配置一致。
PRI	3bit	Priority，表示数据帧的802.1p优先级。	取值范围为0～7，值越大优先级越高。当网络阻塞时，交换机优先发送优先级高的数据帧。
CFI	1bit	Canonical Format Indicator（标准格式指示位），表示MAC地址在不同的传输介质中是否以标准格式进行封装，用于兼容以太网和令牌环网。	CFI取值为0表示MAC地址以标准格式进行封装，为1表示以非标准格式封装。在以太网中，CFI的值为0。
VID	12bit	VLAN ID，表示该数据帧所属VLAN的编号。	VLAN ID取值范围是0～4095。由于0和4095为协议保留取值，所以VLAN ID的有效取值范围是1～4094。

ARP数据包格式

（1）硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1；

（2）协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0800（16进制）；

（3）硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用；

（4）操作字段用来表示这个报文的类型，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP响应为4；

（5）发送方的硬件地址（0-3字节）：源主机硬件地址的前3个字节；

（6）发送方的硬件地址（4-5字节）：源主机硬件地址的后3个字节；

（7）发送方IP（0-1字节）：源主机硬件地址的前2个字节；

（8）发送方IP（2-3字节）：源主机硬件地址的后2个字节；

（9）目的硬件地址（0-1字节）：目的主机硬件地址的前2个字节；

（10）目的硬件地址（2-5字节）：目的主机硬件地址的后4个字节；

（11）目的IP（0-3字节）：目的主机的IP地址。

 以太网首部

IP数据包格式

IP数据包格式如下图。IP首部，如图也表示出来了。

协议

数值	值描述
0	保留字段，用于IPv6(跳跃点到跳跃点选项)
1	Internet控制消息 (ICMP)
6	传输控制 (TCP)
17	用户数据报文 (UDP)
23	Trunk-1
24	Trunk-2
25	leaf-1
26	1eaf-2
89	OSPF IGP
132	流控制传输协议
133～254	未分配
255	保留

ICMP报文格式

TCP数据段格式

如图所示为TCP首部和TCP数据段格式

UDP数据段格式