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简单来说,数字通信就是把电信号转换成比特流进行传输的过程,具体的转换过程在模数转换过程中有描述。为了保证这些“0”和“1”能够正确的传输到目的地,我们需要进行拆分、打包,选择最合适的链路进行传输。但在拆分、打包、传输的过程中,我们需要有一个统一的格式,否则到达目的地后,很难再拼凑出原始数据。下面是几种典型的数据格式。 1. 以太网帧
以太网的技术标准是.3.以太网采用载波侦听多路访问/冲突检测技术(CSMA/CD)
CSMA/CS 有三种类型:
非持续性监控算法:随机退避时间。优点:降低冲突概率;缺点:随机退避时间导致信道空置,信道利用率低,传输时延增加
I-持续监听算法:若信道空闲,则立即发送。优点:信道利用率高;缺点:冲突概率大
P-持续监控算法:如果信道空闲,则以概率P发送,以概率(1-P)延迟一段时间。P可以调整。
无论采用哪种监控模式,如果连续发生 16 次冲突,则认为网络有故障或非常繁忙,并且不会再尝试发送。
1.1 以太网帧格式
前导字段+帧起始标志为8字节,不包含在帧长度内;以太网长度为目的地址到校验和的长度
数据长度为46-1500字节,不足46字节则补齐为46字节。
2. IP数据包格式
版本:ipv4:0100,ipv6:0110
报头长度:IP报头长度,20-64字节
TOS字段:前3位为优先级0~7,后4位为标志位,4个标志位分别为最小延迟(D)、最大吞吐量(T)、最大可靠性®、最小代价(C),最后1位为保留位。4个标志位中只能有一个为1。
总长度:IP数据包的最大长度为2的16次方,65536字节
:最大MTU传输为1500字节,IP包最大可达65536字节,传输大包时需要拆分,指定这是哪个包。
分片偏移:告诉目的地重组数据包时,此分片数据包在最早的大数据包中的开始位置
TTL:设置一个上限值,每经过一个路由器TTL-1
协议:常用协议ICMP(1)、TCP(6)、UDP(17)
报头校验和:每次经过路由器时,都会重新计算报头校验和,以判断IP报头是否正确传输。
源地址:数据包来自哪里
目标地址:数据包需要去的地方
选项:非必需、定义时间戳等。
数据:真实的数据信息