笔记:网络IP数据包头部详解
以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的.这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元).但这并不是指链路层的长度被限制在1500字节,其实这个MTU指的是链路层的数据区.并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制.因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节.而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的.又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节.这个1472字节就是我们可以使用的字节数。TCP首部为20字节,所以最大长度为1460字节。
+ 2)协议:标识使用哪种协议(比如tcp或udp)。
2.网络数据包传输过程(以下的伪代码是摘抄于该博主的http://blog.csdn.net/waitforfree/article/details/50771777)
IP数据报需从主机A上传送到主机B上,主机A首先查找路由表;
if(目的主机是与自己在同一个网段内)
{
主机A查询自己的ARP表;
if(有该目的IP地址对应的MAC地址的记录)
{
将该MAC地址作为目的MAC地址,封装数据帧,传送给主机B;
}
else
{
发送一个ARP请求广播给网段内的所有主机,来查询该目的IP地址的MAC地址;
收到ARP请求报文的各个主机如果发现该IP地址是自己的IP地址,则返回一个ARP应答报文告诉主机A自己的MAC地址;
如果发现不是自己的IP地址,则丢弃该报文。
主机A收到这个应答报文后,就按照返回的MAC地址,将IP数据包封装成帧,然后发送到主机B上;
(补充:一般为了减少网络中的报文量,通信双方会维护一个各自的ARP表,把一次通信中获得IP MAC地址对保存在缓冲的ARP表中,但是ARP表有一个老化机制,删除一段时间内不用的IP MAC地址对。)
}
}
else if(发现了能与目的网络号相匹配的表目)
{
则把报文发给改表目指定的下一站的路由器或直接连接的网络接口;
报文发送到下一站时,数据帧的目的MAC地址是下一个站路由器或者网络接口的MAC地址,而IP头部的目的IP地址是主机B的IP地址;
这里要指出的是:ARP请求报文以下一站路由器或网络接口的IP地址为目的IP地址,寻找真的目的MAC地址。换句话,ARP请求报文只负责IP数据报传输过程中每一跳中的目的MAC地址查询。
}
else
{
寻找标为“默认”的表目,把报文发送给该表目指定的下一站路由器;
报文发送到下一站时,数据帧的目的MAC地址是下一个站路由器的MAC地址,而IP头部的目的IP地址是主机B的IP地址。
}
数据帧在每两个网络设备间传递时,是转换成bit流在传输媒体上传输。链路层提供了如停止等待协议等机制,控制了bit流在传输媒体上的无措传输。
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