以太网数据包协议头结构详解
以太网首部
目地mac地址（8字节）
源mac地址（8字节）
类型（2字节）
1、ip头的结构 （1）字节和数字的存储顺序是从右到左，依次是从低位到高位，而网络存储顺序是从左到右，依次从低位到高位。
（2）版本：占第一个字节的高四位。头长度：占第一个字节的低四位。
（3）服务类型：前3位为优先字段权，现在已经被忽略。接着4位用来表示最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。
（4）封包总长度：整个ip报的长度，单位为字节。
（5）存活时间：就是封包的生存时间。通常用通过的路由器的个数来衡量，比如初始值设置为32，则每通过一个路由器处理就会被减一，当这个值为0的时候就会丢掉这个包，并用icmp消息通知源主机。
（6）协议：定义了数据的协议，分别为：tcp、udp、icmp和igmp。定义为：
＃define protocol_tcp 0x06＃define protocol_udp 0x11＃define protocol_icmp 0x06＃define protocol_igmp 0x06 （7）检验和：校验的首先将该字段设置为0，然后将ip头的每16位进行二进制取反求和，将结果保存在校验和字段。
（8）来源ip地址：将ip地址看作是32位数值则需要将网络字节顺序转化位主机字节顺序。转化的方法是：将每4个字节首尾互换，将2、3字节互换。
（9）目的ip地址：转换方法和来源ip地址一样。
在网络协议中，ip是面向非连接的，所谓的非连接就是传递数据的时候，不检测网络是否连通。所以是不可靠的数据报协议，ip协议主要负责在主机之间寻址和选择数据包路由。
2、icmp协议的头结构 （1）类型：一个8位类型字段，表示icmp数据包类型。
（2）代码：一个8位代码域，表示指定类型中的一个功能。如果一个类型中只有一种功能，代码域置为0。
（3）检验和：数据包中icmp部分上的一个16位检验和。
3、tcp协议的头结构 （1）tcp源端口（source port）：16位的源端口包含初始化通信的端口号。源端口和ip地址的作用是标识报文的返回地址。（2）tcp目的端口（destination port）：16位的目的端口域定义传输的目的。这个端口指明报文接收计算机上的应用程序地址接口。
（3）序列号（sequence number）：tcp连线发送方向接收方的封包顺序号。
（4）确认序号（acknowledge number）：接收方回发的应答顺序号。
（5）头长度（header length）：表示tcp头的双四字节数，如果转化为字节个数需要乘以4。
（6）urg：是否使用紧急指针，0为不使用，1为使用。
（7）ack：请求/应答状态。0为请求，1为应答。
（8）psh：以最快的速度传输数据。
（9）rst：连线复位，首先断开连接，然后重建。
（10）syn：同步连线序号，用来建立连线。
（11）fin：结束连线。如果fin为0是结束连线请求，fin为1表示结束连线。
（12）窗口大小（window）：目的机使用16位的域告诉源主机，它想收到的每个tcp数据段大小。
（13）校验和（check sum）：这个校验和和ip的校验和有所不同，不仅对头数据进行校验还对封包内容校验。
（14）紧急指针（urgent pointer）：当urg为1的时候才有效。tcp的紧急方式是发送紧急数据的一种方式。
4、udp协议的头结构 （1）源端口（source port）：16位的源端口域包含初始化通信的端口号。源端口和ip地址的作用是标识报文的返回地址。
（2）目的端口（destination port）：6位的目的端口域定义传输的目的。这个端口指明报文接收计算机上的应用程序地址接口。
（3）封包长度（length）：udp头和数据的总长度。
（4）校验和（check sum）：和tcp和校验和一样，不仅对头数据进行校验，还对包的内容进行校验。
5、arp报头结构 （1）硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1；
（2）协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，ip为0800（16进制）；
（3）硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样arp报文就可以在任意硬件和任意协议的网络中使用；
（4）操作字段用来表示这个报文的类型，arp请求为1，arp响应为2，rarp请求为3，rarp响应为4；
（5）发送方的硬件地址（0-3字节）：源主机硬件地址的前3个字节；
（6）发送方的硬件地址（4-5字节）：源主机硬件地址的后3个字节；
（7）发送方ip（0-1字节）：源主机硬件地址的前2个字节；
（8）发送方ip（2-3字节）：源主机硬件地址的后2个字节；
（9）目的硬件地址（0-1字节）：目的主机硬件地址的前2个字节；
（10）目的硬件地址（2-5字节）：目的主机硬件地址的后4个字节；
（11）目的ip（0-3字节）：目的主机的ip地址。
arp的工作原理如下： 首先，每台主机都会在自己的arp缓冲区(arp cache)中建立一个 arp列表，以表示ip地址和mac地址的对应关系。
当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 arp列表中是否存在该 ip地址对应的mac地址，如果有﹐就直接将数据包发送到这个mac地址；如果没有，就向本地网段发起一个arp请求的广播包，查询此目的主机对应的mac地址。此arp请求数据包里包括源主机的ip地址、硬件地址、以及目的主机的ip地址。
网络中所有的主机收到这个arp请求后，会检查数据包中的目的ip是否和自己的ip地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的mac地址和ip地址添加到自己的arp列表中，如果arp表中已经存在该ip的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个 arp响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的mac地址；
源主机收到这个arp响应数据包后，将得到的目的主机的ip地址和mac地址添加到自己的arp列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到arp响应数据包，表示arp查询失败
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1、ip头的结构 （1）字节和数字的存储顺序是从右到左，依次是从低位到高位，而网络存储顺序是从左到右，依次从低位到高位。
（2）版本：占第一个字节的高四位。头长度：占第一个字节的低四位。
（3）服务类型：前3位为优先字段权，现在已经被忽略。接着4位用来表示最小延迟、最大吞吐量、最高可靠性和最小费用。
（4）封包总长度：整个ip报的长度，单位为字节。
（5）存活时间：就是封包的生存时间。通常用通过的路由器的个数来衡量，比如初始值设置为32，则每通过一个路由器处理就会被减一，当这个值为0的时候就会丢掉这个包，并用icmp消息通知源主机。
（6）协议：定义了数据的协议，分别为：tcp、udp、icmp和igmp。定义为：
＃define protocol_tcp 0x06＃define protocol_udp 0x11＃define protocol_icmp 0x06＃define protocol_igmp 0x06 （7）检验和：校验的首先将该字段设置为0，然后将ip头的每16位进行二进制取反求和，将结果保存在校验和字段。
（8）来源ip地址：将ip地址看作是32位数值则需要将网络字节顺序转化位主机字节顺序。转化的方法是：将每4个字节首尾互换，将2、3字节互换。
（9）目的ip地址：转换方法和来源ip地址一样。
在网络协议中，ip是面向非连接的，所谓的非连接就是传递数据的时候，不检测网络是否连通。所以是不可靠的数据报协议，ip协议主要负责在主机之间寻址和选择数据包路由。
2、icmp协议的头结构 （1）类型：一个8位类型字段，表示icmp数据包类型。
（2）代码：一个8位代码域，表示指定类型中的一个功能。如果一个类型中只有一种功能，代码域置为0。
（3）检验和：数据包中icmp部分上的一个16位检验和。
3、tcp协议的头结构 （1）tcp源端口（source port）：16位的源端口包含初始化通信的端口号。源端口和ip地址的作用是标识报文的返回地址。（2）tcp目的端口（destination port）：16位的目的端口域定义传输的目的。这个端口指明报文接收计算机上的应用程序地址接口。
（3）序列号（sequence number）：tcp连线发送方向接收方的封包顺序号。
（4）确认序号（acknowledge number）：接收方回发的应答顺序号。
（5）头长度（header length）：表示tcp头的双四字节数，如果转化为字节个数需要乘以4。
（6）urg：是否使用紧急指针，0为不使用，1为使用。
（7）ack：请求/应答状态。0为请求，1为应答。
（8）psh：以最快的速度传输数据。
（9）rst：连线复位，首先断开连接，然后重建。
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（11）fin：结束连线。如果fin为0是结束连线请求，fin为1表示结束连线。
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