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Ethernet 的学习笔记
本文在涉及到 AI 生成内容的时候，会使用 [AIGC] 标签。
本文在涉及到 AI 生成内容的时候，会使用 AIGC 标签。
以太网帧
我在研究以太网帧过后发现，每个标准的以太网帧都包含一个 Header 以及一个长度可以为 0 的 Payload，
Header 中又包含：
- 源 Mac 地址、目标 Mac 地址（也是判断是否为广播的依据）以及帧的类型（IPV4、IPV6、ARP 等）
Payload 中包含：
- 各个协议(IPV4、IPV6 等)的包
以下为图解
[ Ethernet Frame ] ├── Ethernet Header └── Payload ├── IPv4 Packet | ├── IPv4 Header | └── Payload ├── IPv6 Packet | ├── IPv6 Header | └── Payload └── ARP PacketIPv4 包
IPv4 包中含一个 Header 和一个 Payload，
Header 是整个包的前 20 个字节，其中包含了：
- Version(版本)、Type of Service(服务类型)、IHL(头长度)、Total Length(总长度)、
- Identification(分片 ID)、Flags(分片控制位)、Fragment Offset(当前分片在原始数据中的位置)、
- TTL(存活时间)、Protocol(协议类型)、Header Checksum(校验和)、
- Source IP Address(源 IP 地址)、
- Destination IP Address(目标 IP 地址)、
- Options(选项，此为可选)、
- Payload(载荷)
以下为图解 AIGC
0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Version| IHL |Type of Service| Total Length |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Identification |Flags| Fragment Offset |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| TTL | Protocol | Header Checksum |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Source IP Address |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Destination IP Address |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Options (optional) |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Payload |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+在本项目里，我们只关注 Version、IHL、Total Length、TTL、Protocol、Source IP、Destination IP、Payload 这几个字段
IPv6 包
IPv6 包中同样包含一个 Header 和一个 Payload。Header 固定为 40 字节，常见字段包含：
- Version(版本)、Traffic Class(流量类别)、Flow Label(流标签)、Payload Length(载荷长度)、
- Next Header(下一头部/上层协议类型)、Hop Limit(跳数限制)、
- Source Address(源 IPv6 地址)、
- Destination Address(目标 IPv6 地址)、
- Payload(载荷)
以下为图解 AIGC
0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Version| Traffic Class | Flow Label |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Payload Length | Next Header | Hop Limit |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |+ +| |+ Source Address +| |+ +| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |+ +| |+ Destination Address +| |+ +| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Payload |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+在本项目里，我们只关注 Version、Payload Length、Next Header、Hop Limit、Source Address、Destination Address、Payload 这几个字段
Arp 包
ARP 包用于在局域网中根据 IP 地址查询对应的 MAC 地址。
ARP 报文由固定格式字段组成（无复杂可变头部），常见字段包含：
- Hardware Type(硬件类型)、Protocol Type(协议类型)、
- HLen(硬件地址长度)、PLen(协议地址长度)、Operation(操作码：请求/响应)、
- Sender Hardware Address(发送方 MAC)、Sender Protocol Address(发送方 IP)、
- Target Hardware Address(目标 MAC)、Target Protocol Address(目标 IP)
其中：
- ARP Request：通常已知目标 IP，不知道目标 MAC（THA 常为全 0）
- ARP Reply：返回目标 IP 对应的目标 MAC
以下为图解 AIGC
0 15 16 31+---------------------+---------------------+| Hardware Type | Protocol Type |+---------------------+---------------------+| HLen | PLen | Operation |+---------------------+---------------------+| Sender Hardware Address (SHA) |+-------------------------------------------+| Sender Protocol Address (SPA) |+-------------------------------------------+| Target Hardware Address (THA) |+-------------------------------------------+| Target Protocol Address (TPA) |+-------------------------------------------+在本项目里，我们只关注 Hardware Type、Protocol Type、Operation、Sender Hardware Address、Sender Protocol Address、Target Hardware Address、Target Protocol Address 这几个字段
未完待续...