以太网数据包格式

时隙在一般的数字通信原理中是这样定义的:由各个消息构成的单一抽样的一组脉冲叫做一帧,一帧中相邻两个脉冲之间是时间间隔叫做时隙.而以太网的时隙有它自己的特定意义.（1）在以太网CSMA/CD规则中，若发生冲突，则必须让网上每个主机都检测到。

但信号传播到整个介质需要一定的时间。

（2）考虑极限情况，主机发送的帧很小，两冲突主机相距很远。

在A发送的帧传播到B的前一刻，B开始发送帧。

这样，当A的帧到达B时，B检测到了冲突，于是发送阻塞信号。

（3）但B的阻塞信号还没有传输到A，A的帧已发送完毕，那么A就检测不到冲突，而误认为已发送成功，不再发送。

（4）由于信号的传播时延，检测到冲突需要一定的时间，所以发送的帧必须有一定的长度。

这就是时隙需要解决的问题。

这里可以把从A到B的传输时间设为T,在极端的情况下A要在2T的时间里才可以检测到有冲突的存在1,电磁波在1KM电缆的传输时延约为5us(这个数字应该记下来~~~),如果在理想情况下2,在10Mbps的以太网中有个5-4-3的问题:10 Mb/s以太网最多只能有5个网段，4个转发器，而其中只允许3个网段有设备，其他两个只是传输距离的延长。

按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接最大长度为2500米!那么在理想的情况下,时隙可以为2500/1000*5*2us=25us,但是事实上并非如此简单.实际上的时隙一定会比25us大些.接下来说明一下~~~3,在以太网在,时隙也可以叫做争用期,只有经过争用期这段时间没有检测到冲突碰撞,发送端才能肯定这次发送不会发生碰撞.然后当发生了碰撞而停止之后,以太网上的机器会再次侦听,再发送,这就有个再次碰撞的可能性,这里以太网使用了截断二进制指数类型的退避算法来解决,在碰撞之后,会推迟一个随机时间(具体略),这也会对争用期的选择有些影响.而这个截断二进制指数类型的退避算法的有关说明,可以看看我回的这个帖子~基于上面所说的原因,也因为考虑到了端到端时延,而且还包括其他的许多因素,如可能存在的转发器所增加的时延等等~~~~以太网取为争用期,也就是时隙对于10Mbps以太网来说,10Mb/s*=512bit,所以一般说的512bit时隙长度就是这样来的,这个长度为512/8=64字节.以太网在发送数据时,如果在前面64字节没有发生冲突的话,那么后续的数据就不会发生冲突,以太网就认为这个数据的发送是成功的.100Mbps和1000Mbps以太网的时隙（1）100Mbps以太网的时隙：100Mbps以太网的时隙仍为512位时，以太网规定一帧的最小发送时间必须为μs。

（2）1000Mbps以太网的时隙1000Mbps以太网的时隙增至512字节，即4096位,这个还望DX来指点.....帧间间隔的概念:MAC子层的标准还规定了帧间最小的间隔是,相当于96bit的发送时间,就是说一个主机在检测到总路线开始空闲后,还要等待才能发送数据.这样做是为了使刚刚收到的数据帧的主机的接收缓存来得及清理,做好接收下一帧的准楼主大概明白了吧?翻了数字通信原理,计算机网络,TCP/IP的书啊....版主可以加分的吗????谢谢!以太网数据包如下表结构所示：目地地址（6B）原地址（6B）类型（2B）数据（46~1500B）校验和（4B） IP 数据包结构如下页表：版本号（4位）头长度（4位）服务类型TOS（8位）总长度（16位）标示（16位）标志（3位）头偏移（13位）生存时间TTL（8位）上层协议标示（8位）头部校验和（16位）源IP地址（32位）目的IP地址（32位）选项数据 TCP抱文结构如下表： TCP源端口号（16位） TCP目的端口号（16位）系列号（32位）确认号（32位）首部长度（4位）保留位（6位） URG ACK PSH RST SYN F IN 窗口大小（16位）检验和（16位）紧急指针（16位）选项填充数据区 UDP抱文结构如下表： UDP源端口号（16位） UDP目标端口号（16位 UDP 长度（16位 UDP校验和（16位数据区IP包首部格式2009-12-10 14:26:02 阅读85 评论0 字号：大中小IPv4首部一般是20字节长。

在以太网帧中，IPv4包首部紧跟着以太网帧首部，同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016。

IPv4提供不同，大部分是很少用的选项，使得IPv4包首部最长可扩展到60字节(总是4个字节4个字节的扩展)0 4 8 12 16 19 24 31版本首部长度服务类型长度认证标志段偏移量TTL 协议校验和源IP地址目的IP地址选项 ...IP包头字段说明版本：4位，指定IP协议的版本号。

包头长度(IHL)：4位，IP协议包头的长度，指明IPv4协议包头长度的字节数包含多少个32位。

由于IPv4的包头可能包含可变数量的可选项，所以这个字段可以用来确定IPv4数据报中数据部分的偏移位置。

IPv4包头的最小长度是20个字节，因此IHL这个字段的最小值用十进制表示就是5 (5x4 = 20字节)。

就是说，它表示的是包头的总字节数是4字节的倍数。

服务类型：定义IP协议包的处理方法，它包含如下子字段过程字段：3位，设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要，取值范围为：0（正常）~ 7（网络控制）延迟字段：1位，取值：0（正常）、1（期特低的延迟）流量字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的流量）可靠性字段：1位，取值：0（正常）、1（期特高的可靠性）成本字段：1位，取值：0（正常）、1（期特最小成本）未使用：1位长度：IP包的总长认证：标志：是一个3位的控制字段，包含：保留位：1位不分段位：1位，取值：0（允许数据报分段）、1（数据报不能分段）更多段位：1位，取值：0（数据包后面没有包，该包为最后的包）、1（数据包后面有更多的包）段偏移量：当数据分组时，它和更多段位（MF, More fragments）进行连接，帮助目的主机将分段的包组合。

TTL：表示数据包在网络上生存多久，每通过一个路由器该值减一，为0时将被路由器丢弃。

协议：8位，这个字段定义了IP数据报的数据部分使用的协议类型。

常用的协议及其十进制数值包括ICMP(1)、TCP(6)、UDP(17)。

校验和：16位，是IPv4数据报包头的校验和。

源IP地址：目的IP地址：数据在经过IP网络层时，也会对数据进行封装，也就有相应的IP协议包头了。

在以太网帧中，IPv4包头紧跟着以太网帧头，同时以太网帧头中的协议类型值设置为十六进制的0800。

它的基本格式如图3-12所示。

⏹∙∙∙∙∙∙∙∙ 版本（Version）指定IP协议的版本号。

因为目前仍主要使用IPv4版本，所以这里的值通常是 0x4 (注意封包使用的数字通常都是十六进位的)。

占4位。

图3-12 IP协议头格式⏹∙∙∙∙∙∙∙∙ 包头长度（Internet Header Length，IHL）指明IPv4协议包头长度的字节数包含多少个32位。

由于IPv4的包头可能包含可变数量的可选项，所以这个字段可以用来确定IPv4数据报中数据部分的偏移位置。

IPv4包头的最小长度是20个字节，因此IHL这个字段的最小值用十进制表示就是5。

占4位。

由于它是一个4比特字段，因此首部最长为60个字节，但实际上目前最多仍为24个字节。

⏹∙∙∙∙∙∙∙∙ 服务类型（Type of Service，TOS）定义IP封包在传送过程中要求的服务类型，共由8个bit组成其中每个bit的组合分别代表不同的意思。

4bit中只能置其中1bit。

如果所有4bit均为0，那么就意味着是一般服务。

具体如下：✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 000..... （Routine）：过程字段，占3位。

设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要，取值范围为：0（正常）~ 7（网络控制）✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ...0....（Delay）：延迟字段，占1位，取值：0（正常）、1（期特低的延迟）✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ....0...（Throughput）：流量字段，占1位。

取值：0（正常）、1（期特高的流量）✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ .....0..（Reliability）：可靠性字段，占1位。

取值：0（正常）、1（期特高的可靠性）✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ …..0.（ECN-Capable Transport）：显式拥塞指示传输字段，占1位。

由源端设置，以显示源端节点的传输协议是支持ECN（Explicit Cogestion Notifica tion，显式拥塞指示）的。

取值：0（不支持ECN）、1（支持ECN）✍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ .......0（Congestion Experienced）：拥塞预警字段，占1位。

取值：0（正常，不拥塞）、1（拥塞）⏹∙∙∙∙∙∙∙∙ 包长度（Total Length，TL）指定IP包的总长，通常以byte做单位来表示该封包的总长度此数值包括标头和数据的总和。

它以字节为单位，占16位。

利用首部长度字段和总长度字段，就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度。

【经验之谈】由于该字段长16比特，所以IP数据报最长可达65535字节。

尽管可以传送一个长达65535字节的IP数据报，但是大多数的链路层都会对它进行分段。

而且，主机也要求不能接收超过576字节的数据报。

由于TCP把用户数据分成若干段，因此一般来说这个限制不会影响TCP。

UDP的应用（如RIP、TFTP、BOOTP、DNS、SNMP等），都限制用户数据报长度为512字节，小于576字节。

但是，事实上现在大多数的实现允许超过8192字节的IP数据报。

总长度字段是IP首部中必要的内容，因为一些数据链路（如以太网）需要填充一些数据以达到最小长度。

尽管以太网的最小帧长为46个字节（将在本章后面介绍），但是IP数据可能会更短。

如果没有总长度字段，那么IP层就不知道46字节中有多少是IP数据报的内容。

⏹∙∙∙∙∙∙∙∙ 标识（Identification）每一个IP封包都有一个16位的唯一识别码。

当程序产生的数据要通过网络传送时都会被拆散成封包形式发送，当封包要进行重组的时候这个ID就是依据了。

占16位。

标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。

通常每发送一份消息它的值就会加1。

RFC791认为标识字段应该由让IP发送数据报的上层来选择。

假设有两个连续的IP数据报，其中一个是由TCP生成的，而另一个是由UDP生成的，那么它们可能具有相同的标识字段。

尽管这也可以照常工作（由重组算法来处理），但是在大多数从伯克利派生出来的系统中，每发送一个IP数据报，IP层都要把一个内核变量的值加1，不管交给IP的数据来自哪一层。