平昌县建设局网站,深圳市宝安区,网站系统架构图,网站策划书3000目录 一、以太网 二、MAC地址 三、MTU 四、ARP协议 一、以太网 “以太网”不是一种具体的网路#xff0c;而是一种技术标准#xff1a;既包含了数据链路层的内容#xff0c;也包含了一些物理层的内容#xff0c;例如#xff1a;规定了网络拓扑结构、访问控制方式、传…目录 一、以太网 二、MAC地址 三、MTU 四、ARP协议 一、以太网 “以太网”不是一种具体的网路而是一种技术标准既包含了数据链路层的内容也包含了一些物理层的内容例如规定了网络拓扑结构、访问控制方式、传输速率等。 以太网中的网线必须使用双绞线传输速率有10M、100M、1000M等。  以太网是当前应用最广泛的局域网技术和以太网并列的还有令牌环网、无限LAN等。 每张网卡都有一个唯一的sn该网卡的MAC地址全球范围内具有唯一性。 源地址和目的地址是指网卡的硬件地址也叫MAC地址长度是48位是在网卡出厂时固化的帧协议类型字段有三种值分别对应IP、APR、PARP帧末尾是CRC校验码 二、MAC地址 MAC地址用于识别数据链路层中相连的节点MAC地址长度为48位一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如08:00:27:03:fb:19)MAC地址在网卡出厂时就确定了不能修改MAC地址通常是惟一的虚拟机中的MAC地址并不是真实的MAC地址可能不唯一也有些网卡支持用户自己配置MAC地址 IP地址描述路由的起点和终点MAC地址描述路由中每一个节点的起点和终点。 在局域网中MAC帧数据传输是公开的每个主机都会从数据链路中拿到数据通过分离MAC报头里面的目的MAC地址判断自己是否是接收方再决定是读取数据还是丢弃数据。 在局域网中任何时刻只能有一个主机发送消息如果多个消息同时发送就会导致局域网中的数据发生碰撞产生无效数据。一个局域网一个碰撞域 通过碰撞检测和碰撞避免实现在局域网的任何时刻只有一个主机发送数据。以太网、令牌环 局域网范围能不能很大不能很大主机太多发生碰撞的概率就增加了。 交换机识别局部性的碰撞对碰撞数据的区域不做转发划分碰撞域。 三、MTU MTU相当于发快递时对快递包裹尺寸的限制这个是限制是不同的数据链路对应的物理层产生的限制 以太网中的数据长度规定最小46字节最大1500字节ARP数据包的长度不够46字节要在后面填充位最大值1500称为以太网的最大传输单元MTU不同网络类型有不同的MTU如果一个数据包从以太网路由到拨号链路上数据包长度大于拨号链路的MTU了则需要对数据包进行分片不同的数据链路层的MTU是不同的 MTU对IP协议的影响 将较大的IP数据包分为多个小包并给每个小包打上标签每个小包的IP协议报头上的16位标识都是一样的每个小包的IP协议报头上的3位标志字段中第二位置0表示允许分片第三位用来表示结束分片标记最后一个小包为0到达对端后再将这些小包按顺序重组拼装到一起返回给传输层一旦这些小包中任意一个小包丢失接收端的重组就失败但是IP层不会负责重新传输数据 MTU对UDP的影响 一旦UDP携带的数据超过1472 (1500 - 20(IP首部) - 20(UDP首部))那么就会在网络层分成多个IP数据报这多个数据报有任意一个丢失都会引起接收端网络层重组失败即UDP数据报分层的情况下整个数据丢包的概率加大了 MTU对TCP的影响 TCP的一个数据报也不能无限大还是受限于MTUTCP单个数据报的最大消息长度称为MSSMax Segment Size最理想的情况MSS的值正好是在IP不会被分片处理的最大长度这个长度仍然受制于数据链路层的MTU双方在发送SYN的时候会在TCP报头写入自己支持的MSS值然后双方得知对方的MSS值之后选择较小的作为最终MSSMSS的值就是在TCP首部的40字节变长选项中kind2 使用 ifconfig 命令即可查看IP地址、MAC地址和MTU。  四、ARP协议 APR协议建立了主机IP地址和MAC地址的映射关系 在网络通信时源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号却不知道目的主机的硬件地址数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符则直接丢弃因此在通信前必须知道目的主机的硬件地址 ARP协议的工作流程 源主机发出ARP请求询问“IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”并将这个请求广播到本地网段以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播目的主机接收到广播的ARP请求发现其中的IP地址与本机相符则发送一个ARP应答数据包给源主机将自己的硬件地址填写在应答包中每台主机都维护一个ARP缓存表可以用 arp -a 命令查看缓存表中的表项有过期时间一般为20分钟如果20分钟内没有再次使用某个表项则该表项失效下次还有重新发送ARP请求才能获得目的主机的硬件地址 ARP数据包格式 注意到源MAC地址、目的MAC地址在以太网首部和ARP请求中各出现一次对于链路层为以太网的情况是多余的但如果链路层是其他类型的网路则有可能是必要的硬件类型指链路层网络类型1位以太网协议类型指要转换的地址类型0x0800为IP地址硬件地址长度对于以太网地址为6字节协议地址长度对于IP地址为4字节op字段为1表示ARP请求op字段为2表示ARP应答ARP请求比较目的IP地址ARP应答查看发送端以太网地址 IP1发送ARP请求通过将目的MAC地址置为全1进行广播想要得到IP6的MAC地址局域网中所有的主机都可以拿到这个数据包并且由于是广播所有主机都通过向上交付给ARP协议先检查op位判断是请求还是应答发现是请求就立即比较目的IP和自身的IP是否相等 若是应答则查看发送端的MAC地址便可拿到想要的数据所有主机将ARP数据包向上交付给ARP协议之后发现目的IP和自身的IP不一致将数据包丢弃只有IP6除外IP6发现这个ARP请求的目的IP是自己于是生成一份ARP应答op字段为2发送端MAC地址写MAC6发送端IP地址为IP6将MAC1、IP1写入目的MAC地址、目的IP地址由于IP6发送的ARP应答指定了MAC地址故只有IP1拿到了ARP数据包IP1将ARP数据包向上交付ARP协议检查op字段发现是应答就查看发送端MAC地址得到IP6的MAC地址