以太网帧格式
说明1:链路层的数据包,称为以太网帧。
说明2:链路层不识别IP地址[因为IP地址是逻辑地址],链路层识别物理网卡MAC地址[硬件地址]。
说明3:需要根据IP地址找到对方的MAC地址(ARP地址解析协议)[MAC —> IP地址方向地址解析:RARP反向地址解析协议]。
说明4:应用层根据对等方的IP地址进行通讯，在数据封装过程中，链路层需要目的地址的MAC地址从何而来?需要将IP地址转换成MAC地址，也就是地址解析。
以太网首部代码:
struct ethernet_hdr
{
char dest_mac[6];
char src_mac[6];
short protocol;
};
ARP地址解析协议
ARP首部代码:
struct arp_hdr
{
unsigned short hwtype; // 固定1
unsigned short protype; // 固定0x0800（代表为IP协议做请求）
unsigned char hwaddrlen; // 固定6（即MAC地址长度）
unsigned char proaddrlen; // 固定4 （即IP地址长度）
unsigned short opcode; // Request - 1, Reply - 0x0002
unsigned char sender_mac[6]; // 发送者MAC
unsigned char sender_ip[4]; // 发送者IP
unsigned char dest_mac[6]; // 接收者MAC
unsigned char dest_ip[4]; // 接收者IP
};
以太网的MTU和路径MTU
以太网和IEEE 802.3对数据帧的长度都有限制，其最大值分别是1500和1492字节，将这个限制称作最大传输单元（MTU，Maximum Transmission Unit）
如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MTU还大，那么IP层就要进行分片（Fragmentation），把数据报分成若干片，这样每一片都小于MTU。
当网络上的两台主机互相进行通信时，两台主机之间要经过多个网络，每个网络的链路层可能有不同的MTU，其中两台通信主机路径中的最小MTU被称作路径MTU。
IP数据报
版本号，目前取值4
首部长度，4个字节为单位，取值范围5～15
服务类型，指定传输的优先级、传输速度、可靠性和吞吐量等
报文总长度，最大长度为65535字节
报文标识，唯一标识一个数据报，如果数据报分段，则每个分段的标识都一样
标志，最高位未使用，定义为0，其余两位为DF（不分段）和MF（更多分段）
段偏移量，以8个字节为单位，指出该分段的第一个数据字在原始数据报中的偏移位置
生存时间(TTL)，取值0～255，每经过一个路由节点减1，为0时被丢弃(Tranceroute程序的实现原理)
协议，指明该数据报的协议类型，如1为ICMP，4为IP，6为TCP，17为UDP等
首部校验和，每通过一次网关都要重新计算该值，用于保证IP首部的完整性
选项，长度可变，提供某些场合下需要的控制功能，IP首部的长度必须是4个字节的整数倍，如果选项长度不是4的整数倍，必须填充数据
IP首部代码:
struct ip_hdr
{
char ver_hl;
char tos;
unsigned short len;
unsigned short id;
unsigned short fragment;
char ttl;
char protocol;
unsigned short hdr_chksum;
char src_ip [4];
char dest_ip [4];
};
ICMP协议
ICMP协议用于传递差错信息、时间、回显、网络信息等控制数据
当我们ping 一台主机想看它是否运行时，就产生了一条ICMP 信息。远程主机将用它自己的ICMP 信息对ping 请求作出回应。
ICMP协议说明:
本身是IP的一部分。
用途:网关或者目标机器利用ICMP与源通讯，当出现问题时，提供反馈信息
在IP协议栈中必须实现
ICMP包含在IP数据包的净荷数据中，IP头中协议类型为1
ICMP数据的第一个字节代表ICMP报文的类型，它决定了后续数据的格式
特点：
其控制能力并不用于保证传输的可靠性
它本身也不是可靠传输的
ICMP数据包
ICMP包含在IP数据包的净荷数据中，IP头中协议类型为1
ICMP数据的第一个字节代表ICMP报文的类型，它决定了后续数据的格式
ICMP首部代码:
struct icmp_hdr
{
char type; // ICMP报文类型
char code; // “子类型”
unsigned short icmpchksum; // 校验和
};
ICMP报文类型
报文类型说明
2 0 Echo Reply
2 3 Destination Unreachable
2 4 Source Quench
2 5 Redirect
2 8 Echo
2 11 Time Exceeded
2 12 Parameter Problem
2 13 Timestamp
2 14 Timestamp Reply
2 15 Information Request
2 16 Information Reply
2 17 Address Mask Request
2 18 Address Mask Reply
报文分类
2 ICMP差错报文
2 目的不可达报文（类型3）
2 超时报文（类型11）
2 参数出错报文（类型12）
2 ICMP控制报文
2 报源抑制报文（类型4）
2 重定向（类型5）
2 ICMP请求/应答报文
2 回送请求和响应报文（类型0和8）
2 时间戳请求和响应报文（类型13和14）
2 地址掩码请求和响应报文（类型17和18）
2 其他
ICMP Echo报文
类型：0表示Echo Reply，8表示Echo
代码：0
标识符：标识一个会话，例如，用进程ID
序号：例如每个请求增1
选项数据：回显
ICMP 目的不可达报文
类型：3
代码：0表示网络不可达，1表示主机不可达；2表示协议不可达；3表示端口不可达；等等
出错的IP包的IP首部+原始IP数据包中前8个字节