| 應 用 層 (Application) | HTTP、Telnet、FTP、SMTP、SNMP |
| 傳 輸 層 (Transport) | TCP、UDP |
| 網(wǎng) 間 網(wǎng)層 (Internet) | IP【ARP、RARP、ICMP】 |
| 網(wǎng)絡(luò )接口層 (Network) | Ethernet、X.25、SLIP、PPP |
協(xié)議采用分層結構，因此，數據報文也采用分層封裝的方法。下面以應用最廣泛的以太網(wǎng)為例說(shuō)明其數據報文分層封裝，如下圖所示：
任何通訊協(xié)議都有獨特的報文格式，TCP/IP協(xié)議也不例外。對于通訊協(xié)議編程，我們首先要清楚其報文格式。由于TCP/IP協(xié)議采用分層模型，各層都有專(zhuān)用的報頭，以下就簡(jiǎn)單介紹以太網(wǎng)下TCP/IP各層報文格式。
以太網(wǎng)幀格式如下圖：
8字節的前導用于幀同步，CRC域用于幀校驗。這些用戶(hù)不必關(guān)心其由網(wǎng)卡芯片自動(dòng)添加。目的地址和源地址是指網(wǎng)卡的物理地址，即MAC地址，具有唯一性。幀類(lèi)型或協(xié)議類(lèi)型是指數據包的高級協(xié)議，如 0x0806表示ARP協(xié)議，0x0800表示IP協(xié)議等。
ARP/RARP（地址解析/反向地址解析）報文格式如下圖：
“硬件類(lèi)型”域指發(fā)送者本機網(wǎng)絡(luò )接口類(lèi)型（值“1”代表以太網(wǎng)）。“協(xié)議類(lèi)型”域指發(fā)送者所提供/請求的高級協(xié)議地址類(lèi)型（“0x0800”代表IP協(xié)議）。“操作”域指出本報文的類(lèi)型（“1”為ARP請求，“2”為ARP響應，“3”為RARP請求，“4”為RARP響應）。
IP數據報頭格式如下圖：
我們用單片機實(shí)現TCP/IP協(xié)議要作一些簡(jiǎn)化，不考慮數據分片和優(yōu)先權。因此，在此我們不討論服務(wù)類(lèi)型和標志偏移域，只需填“0” 即可。協(xié)議“版本”為4，“頭長(cháng)度”單位為32Bit，“總長(cháng)度”以字節為單位，表示整個(gè)IP數據報長(cháng)度。“標識”是數據包的ID號，用于識別不同的IP數據包。“生存時(shí)間” TTL是個(gè)數量及的概念，防止無(wú)用數據包一直存在網(wǎng)絡(luò )中。一般每經(jīng)過(guò)路由器時(shí)減一，因此通過(guò)TTL 可以算出數據包到達目的地所經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數。“協(xié)議”域表示創(chuàng )建該數據包的高級協(xié)議類(lèi)型。如 1表示ICMP協(xié)議，6表示TCP協(xié)議，17表示 UDP協(xié)議等。IP數據包為簡(jiǎn)化數據轉發(fā)時(shí)間，僅采用頭校驗的方法，數據正確性由高層協(xié)議保證。
ICMP（網(wǎng)間網(wǎng)控制報文協(xié)議）協(xié)議應用廣泛。在此僅給出最常見(jiàn)的回應請求與應答報文格式，用戶(hù)命令ping便是利用此報文來(lái)測試信宿機的可到達性。報文格式如下圖所示：
類(lèi)型0 為回應應答報文，8 為回應請求報文。整個(gè)數據包均參與檢驗。注意ICMP封裝在IP數據包里傳送。
UDP報文格式如下圖：
TCP報文格式如下圖：
TCP 是面向連接的可靠數據傳輸協(xié)議，因此比較復雜，在此僅作簡(jiǎn)單介紹。“序號”指數據在發(fā)送端數據流中的位置。“確認號”指出本機希望下一個(gè)接收的字節的序號。與IP校驗不同的是TCP，UDP校驗采用偽頭標加整個(gè)報文一同校驗的方法。TCP協(xié)議工作原理另行介紹。
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