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【复习】计网每日一题1004--传输效率

news 2025/10/13 13:39:04

以太网 V2 MAC帧：662N4 收发协数验

以太网 802.3 MAC帧：662N4 收发长数验

以太网 802.1 Q帧： 6642N4 收发V协数验

IPv4：418首总偏，首部长度固定部分20B，可变部分0-40B

TCP：首部固定部分长度为20B，可变部分为0-40B

UDP：首部固定长度为8B IPv6：首部固定为40B

以太网 V2 MAC帧 (Ethernet II)
662N4-> 收发协数验
6： 目标MAC地址，占 6 字节。
6： 源MAC地址，占 6 字节。
2： 类型字段，占 2 字节。用于标识上层协议，例如 0x0800代表 IPv4，0x86DD代表 IPv6。
N： 数据字段，长度在 46 到 1500 字节之间。如果数据少于46字节，需要填充至46字节。
4： 帧校验序列，占 4 字节。用于CRC校验，检查帧在传输过程中是否出错。
以太网 802.3 MAC帧 (IEEE 802.3)
662N4-> 收发长数验
6： 目标MAC地址，占 6 字节。
6： 源MAC地址，占 6 字节。
2： 长度字段，占 2 字节。指示其后数据字段的字节数。这是与 Ethernet II 帧的关键区别。
N： 数据字段，包含 LLC 子层的数据。
4： 帧校验序列，占 4 字节。
注意：在实际网络中，Ethernet II 格式是绝对的主流。设备通过“类型/长度”字段的值来区分二者：如果该值大于 1500（0x05DC），则被视为类型字段，帧为 Ethernet II 格式；否则，被视为长度字段，帧为 802.3 格式。
以太网 802.1 Q帧 (带VLAN标签的帧)
6642N4-> 收发V协数验
6： 目标MAC地址，占 6 字节。
6： 源MAC地址，占 6 字节。
4： VLAN标签，占 4 字节。它插入在源MAC地址和类型/长度字段之间，用于标识虚拟局域网（VLAN）信息。
这4字节中包含：2字节的 0x8100（标记协议标识符，TPID）和2字节的标签控制信息（TCI，包含优先级、CFI和VLAN ID）。
2： 类型字段，同 Ethernet II 帧。
N： 数据字段。
4： 帧校验序列。

网络层协议
IPv4
418首总偏，首部长度固定部分20B，可变部分0-40B
4： 版本（4位）+ 首部长度（4位）。首部长度以4字节为单位，固定部分20字节，所以此字段通常为5（5 * 4 = 20）。
1： 服务类型，占1字节，用于QoS。
8： 总长度，占2字节（16位）。指整个IP数据报（首部+数据）的最大长度，理论最大为65535字节。
总：您笔记中的“总”可能指总长度字段。
偏： 标识、标志、片偏移。这三个字段共同用于数据报的分片和重组，共占4字节（16位标识 + 3位标志 + 13位片偏移）。
首部长度：固定部分为 20字节，包含了版本、长度、服务类型、总长度、标识/标志/片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源IP地址、目标IP地址等基本字段。
可变部分： 选项字段，长度在 0-40字节 之间，用于网络测试或调试，通常为空。
IPv6
首部固定为40B
IPv6 首部大大简化，固定为 40字节。
主要字段包括：版本（4位）、流量类别（8位）、流标签（20位）、有效载荷长度（16位）、下一个首部（8位，类似IPv4的协议字段）、跳数限制（8位，类似TTL）、源地址（128位）、目标地址（128位）。
IPv6 没有“选项”字段，而是通过“下一个首部”指向扩展首部来实现类似功能，这种设计更高效。

3.传输层协议
TCP
首部固定部分长度为20B，可变部分为0-40B
固定部分（20字节）：包含源端口、目的端口（各2字节）、序列号、确认号（各4字节）、数据偏移（4位）、保留位（6位）、控制标志位（如URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN共6位）、窗口大小（2字节）、校验和、紧急指针（各2字节）。
可变部分（0-40字节）： 选项字段，用于一些高级功能，如最大报文段长度（MSS）协商、窗口缩放因子、时间戳等。长度必须为4字节的整数倍，不足需填充。
UDP
首部固定长度为8B
具体描述：
UDP 首部非常简单，固定为 8字节。
字段包括：源端口号（2字节）、目的端口号（2字节）、长度（指整个UDP数据报的长度，2字节）、校验和（2字节）。

协议单元	关键字段/特征	首部最小长度	首部最大长度	备注
Ethernet II	目标MAC(6)、源MAC(6)、类型(2)	14字节	14字节	数据区46-1500字节
802.1Q帧	在Ethernet II基础上增加4字节VLAN标签	18字节	18字节	数据区46-1500字节
IPv4	版本/首部长(1)、服务类型(1)、总长度(2)、标识/标志/片偏移(4)等	20字节	60字节	固定20B，选项0-40B
IPv6	地址为128位，首部简化	40字节	40字节	通过扩展首部实现高级功能
TCP	序列号、确认号、窗口、标志位等	20字节	60字节	固定20B，选项0-40B
UDP	源端口、目的端口、长度、校验和	8字节	8字节	首部简单，开销小