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以太网协议介绍(ARP、UDP、ICMP、IP)

以太网协议介绍(ARP、UDP、ICMP、IP)

以太网协议介绍 一、ARP协议

请求:

应答:

ARP协议:

0x0001 0x0800 6 4硬件类型:2个字节,arp协议不仅能在以太网上运行还能在其他类型的硬件上运行。以太网用1来表示;协议类型:两字节。指的是arp协议的上层协议是什么,以太网中上层协议是IP,用0x0800表示;硬件地址长度:1个字节。表示MAC地址的长度,即12-34-56-78-9a-ab,一共6位,所以这里填写6;协议地址长度:一个字节。表示的是IP地址的长度。192.168.1.102,一共4个字节(byte);OP:表示操作码,为1时表示请求,为2的时候是应答操作;源mac地址:主机A的mac地址。长度为6字节;源IP地址:主机A的IP地址。4个字节;目的MAC地址:B主机的MAC地址。4个字节;目的IP地址:B主机的IP地址。长度为6字节。注意:A发送请求时,源地址是指A的;当B主机应答的时候源地址是指B的。即谁发送源地址就是谁,目的地址是要发送的目标地址。

以太网ARP数据包格式:

FCS:校验

在以太网帧头部分也包含了目的地址的mac和ip地址。

二、以太网帧格式:

以太网通信是通过包的形式进行传输的,不像串口协议一样单位是byte。

前导码:7个字节。由7个0x55组成,0x55=0101_0101;SFD:帧开始的界定符,长度为1个字节。固定值0xd5;目的MAC地址:数据发送给谁,目的端的MAC地址,6个字节;源MAC地址:谁发送的数据,6个字节;长度or类型:如下图解析;以太网数据格式:这个字段最低46byte,最高1500Byte,1500是最大的传输单元,单个数据包如果超过1500字节的话会被对端设备丢弃;

帧间隙:

三、以太网的UDP协议

TCP和UDP的区别

​ osi 7层模型:实现通信的任务

对于fpga开发,只需要关注传输层,网络层、数据链路层、物理层,嵌入式开发需要关注的是应用层、表示层、会话层。

物理层:底层硬件支持,利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,使数据链路层不必考虑网络的介质是什么。PHY芯片、网线、RJ45座子等;数据链路层:定义在单个链路上如何传输数据,其功能就是将数据组合成数据块(数据)。并提共数据差错校验的功能,帧是数据链路层传输的单位。如以太网的数据帧格式;网络层:通过IP寻址来建立两个节点之间的连接,为数据包选择路由,如IP协议层;传输层:作用是为上层协议提供端到端(端口到端口)的可靠和透明的数据传输服务,包括处理差错控制和流量控制等问题,如:TCP/UDP;会话层:建立和管理应用程序之间的通道表示层:主要的功能就是定义数据传输过程中的数据格式以及加密;应用层:计算机用户以及各种应用程序和网络之间的接口,功能说就是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。如文件传输服务(FTP)、超文本传输协议(HTTP)

UDP数据格式:

四、IP协议简介

IP:internet protocol(网际协议)

IP协议是TCP/IP协议簇中的核心协议之一,也是TCP/IP协议的载体,IP协议规定了数据传输时的基本单元和格式。所有的TCP、UDP以及ICMP数据都是以IP数据报格式传输的。

IP数据报格式:

IP首部是以4(32bit)个字节为单位,

版本:IPv4 or IPv6;IPv4的地址是4个字节,即为0100,IPv6是6个字节,即0110; 首部长度:指的是IP首部一共有多少个4个字节(以4个字节为单位),如果不包含可选字段,这里就填写5,5 * 4byte = 20 byte;服务类型:一般设置为0,表示一般的服务;总长度:IP首部和IP数据一共多长,最大的值为65535,但是实际上传送不了那么多,因为还要考虑以太网的帧格式长度,也就是只能传输1千多;标识:初始值为0,每发送一个UDP数据包,这个值就累加1标志:3bit,表示如有10000个数据,但是一次传输不了那么多,用于表示分片,需要对数据包进行分片;位号表示2 1 0,位号2为保留位为0,位号1为禁止分片位(不需要分片置为1,需要分片置为0),位号0表示需要

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