网络层协议和数据链路层协议

1. IP 协议

IP代表网际互连协议（Internet Protocol），其缩写作IP属于TCP/IP体系中的关键网络层协议。

该协议位于TCP/IP模型的网络层（相当于OSI模型的网络层），它通过提供各协议间的信息交换功能来实现与传输层的有效通信；向下则能够将数据包组织成适合链路传播的形式。

具体而言，在链路层的支持下（如以太网或令牌环网络等技术配合使用），IP能够实现数据包在不同物理介质间的传输。

协议首部格式

4位版本号：指定 IP 协议的版本，IPV4 就是4，IPV6 就是6.
4位首部长度：IP 首部的长度是 n 个32 bit，也就是 length * 4 的字节数。
8位区分服务：4位 TOS 字段和1位保留字段（必须置零）。4位 TOS 字段分别是：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本。这四者相互冲突只能选择一个。
16位总长度：IP 数据报整体占多少个字节。
16位标识：唯一的标识主机发送的报文。
3位标志字段：第一位保留；第二位置为1表示禁止分片；第三位表示“更多分片”，如果分片了的话，最后一个分片置为1，其他是0.类似于一个结束标记。
13位片偏移：是分片相对于原始 IP 报文开始处的偏移。其实就是在表示当前分片在原报文中处在哪个位置。实际偏移的字节数是这个值乘以8得到的，因此除了最后一个报文之外，其他报文长度必须是8的倍数。
8位生存时间：数据报到达目的地的最大报文跳数，一般是64.这个字段主要是用来防止出现路由循环。
8位协议：表示上层协议的类型。
16位首部校验和：使用 CRC 进行检验，来鉴别首部是否损坏。
32位源地址和目标地址：表示发送端和接收端。

2. 数据链路层协议

2.1 以太网

"ethernet"并非仅指具体的网络架构类型，而是一种通用的技术标准。
它涵盖了数据链路层以及部分物理层的相关内容。
在实际应用中，"ethernet"被认为是目前最普及的局域网技术之一，
同时与之齐名的技术还包括令牌环（token ring）、无线局域网（Wi-Fi）等。

2.2 以太网帧

以太网的帧格式：

目的地址和源地址代表网卡的硬件地址，在帧协议类型字段中存在三种不同的类型分别对应IP、ARP和RARP。在帧末尾部分包含了CRC校验码。

2.3 MTU

MTU相当于快递服务中包裹尺寸的限制,这一限制是由不同数据链路对应的物理层所产生。最大值1500被定义为以太网的最大传输单元（MTU），不同类型的网络具有各自特定的MTU值。不同数据链路层的标准MTU值存在差异。
使用：以太网帧的数据最小长度规定为46字节,最大允许传输的数据长度设定为1500字节。当ARP数据包的信息量不足46字节时,就需要在其后填充足够的零位。当一个以太网帧需要经过拨号链路传输时,若该帧的数据长度超过拨号链路所能承载的最大MTU,则需将其分割成多个小分段发送。