【计网】ICMP、IP、Ethernet PDU之间的封装关系

TCP/IP体系结构

应用层	RIP、OSPF、FTP
运输层	TCP、UDP
网际层	IP、ARP、ICMP
网络接口层	底层协议（Ethernet）

数据链路层

Ethernet报文格式

6Byte	6Byte	2Byte	46~1500Byte	4Byte
目的MAC地址	源MAC地址	类型/长度	数据	FCS

其中，类型 / 长度值小于 1536（0x0600）时表示数据字段的长度，大于等于 1536（0x0600）时表示数据字段的协议类型。类型 / 长度值 0x0800 表示帧中封装的数据为 IP 分组，类型值 0x0806 表示帧中封装的数据为 ARP 分组

Ethernet II 类型以太网帧的最小长度为 64 字节（6＋6＋2＋46＋4）最大长度为 1518 字节（6＋6＋2＋1500＋4）。其中前 12 字节分别标识出发送数据帧的源节点 MAC 地址和接收数据帧的目标节点 MAC 地址。

接下来的 2 个字节（类型）标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如下

IPv4: 0x0800
ARP:0x0806
PPPoE:0x8864
802.1Q tag: 0x8100
IPV6: 0x86DD
MPLS Label:0x8847

4 个字节的帧校验序列（Frame. Check Sequence，FCS）

PPP 帧格式

STP 协议格式

目的 mac 地址 ― 目的地址是一个固定的桥的组播地址（0x0180c2000000）
源 MAC 地址 ― 即发送该配置消息的桥 MAC 地址
长度 / 类型 ― 这里表示帧长
LLC Header ― 固定的链路头 - 0x424203
Payload ― BPDU 数据

网络层

IP 报文

类型：IP 报文的类型为 0x0800；

Version：4 比特；表示版本；目前为 4；即 0100

IHL：Internet Header Length 首部长度；占 4 比特。是头部占 32 比特的数字，包括可选项。普通 IP 数据报（没有任何选项），该字段的值是 5，即 160 比特 = 20 字节。此字段最大值为 60 字节；

服务类型（Type of Service ，TOS）字段：占 8 比特。其中前 3 比特为优先权子字段（Precedence，现已被忽略）。第 8 比特保留未用。第 4 至第 7 比特分别代表延迟、吞吐量、可靠性和花费。当它们取值为 1 时分别代表要求最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。这 4 比特的服务类型中只能置其中 1 比特为 1。可以全为 0，若全为 0 则表示一般服务。服务类型字段声明了数据报被网络系统传输时可以被怎样处理。例如：TELNET 协议可能要求有最小的延迟，FTP 协议（数据）可能要求有最大吞吐量，SNMP 协议可能要求有最高可靠性，NNTP（Network News Transfer Protocol，网络新闻传输协议）可能要求最小费用，而 ICMP 协议可能无特殊要求（4 比特全为 0）。实际上，大部分主机会忽略这个字段，但一些动态路由协议如 OSPF（Open Shortest Path First Protocol）、IS-IS（Intermediate System to Intermediate System Protocol）可以根据这些字段的值进行路由决策。

总长度字段：占 16 比特。指明整个数据报的长度（以字节为单位）。最大长度为 65535 字节。

标识字段：占 16 比特。用来唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发一份报文，它的值会加 1。

标志位字段：占 3 比特。标志一份数据报是否要求分段

段偏移字段：占 13 比特。如果一份数据报要求分段的话，此字段指明该段偏移距原始数据报开始的位置

生存期（TTL：Time to Live）字段：占 8 比特。用来设置数据报最多可以经过的路由器数。由发送数据的源主机设置，通常为 32、64、128 等。每经过一个路由器，其值减 1，直到 0 时该数据报被丢弃

协议字段：占 8 比特。指明 IP 层所封装的上层协议类型，如 ICMP（1）、IGMP（2）、TCP（6）、UDP（17）等