TCP/IP通訊協定及網路架構研析

IP資料頭格式

　　被IP加上資料頭之後的資料包，看起來是這個樣子的：

IP資料頭格式

　　IP的資料頭中，最重要的就是來源位址（Source Address），及目的位址（Destination Address）。來源位址是發出此訊息的主機位址，有了此一位址，目的端主機，才知道資料包從何處來，在必要時可以回覆訊息。目的位址，則是接收訊息的主機位址，有了此一位址，網路上的各router，才能判斷將資料包往何處送。

　　Protocol Number則告知目的端主機，將此資料包送給哪一個呼叫此IP的協定（TCP或是UDP . . . 等其中之一）模組，繼續處理。當資料包被送到某個網路時，如果這個網路沒，有辦法傳送如此大的資料包時，每一個資料包會被切成幾個更小的資料塊，此時Flags和Fragment Offset ，會被用來記錄追蹤這些小資料塊們。

　　Time to Live中的數字，在資料包每經過一個系統的時候，就會被逐漸遞減，當此值等於0時，此資料包會被丟棄不再傳送，如此就可以避免，萬一傳送的路徑形成迴路時，無法停止傳送。

　　加上IP資料頭之後，整個訊息看起來，就變成這個樣子：

資料包加上IP資料頭

Ethernet資料頭格式

　　最後，目前大多數的網路，在實質上都屬於乙太網路（Ethernet）。由於Ethernet，有自己的定址方式（Ethernet使用48位元的位址格式，每塊Ethernet網路控制卡本身，就內含了這個位址設定，所有的Ethernet控制卡製造廠商，都得向全球統一的中心註冊，以確保每一塊卡上的位址都不相同）。

　　所以當資料包，在Ethernet上傳送時，Ethernet協定，要負責將每一塊資料包上的目的端主機位址，和自己主機上的Ethernet位址，做一轉換比對，才知道是不是要接收此資料包、或是要繼續向外傳送此資料包。所以Ethernet會在所有的資料包前，加上來源及目的主機的位址（各48位元）。如下圖所示：

Ethernet資料頭格式

　　Type Code是用來指明此資料包，在Ethernet上層，對應的是TCP/IP或DECnet或Xerox . . . 等協定中的哪一種。而Ethernet除了會為資料包加上資料頭之外，也會在資料包的尾端，加上一個加總檢查數，以確保資料包內容，在傳送過程中沒有出錯。若用「E」代表Ethernet資料頭，「C」代表加總檢查數，你的訊息看起來，會是這樣子：

資料包加上Ethernet資料頭

　　當這些資料包，被目的端主機接收到之後，所有的資料頭，都會被移除。Ethernet模組會除去Ethernet資料頭，及加總檢查數，並且依據Type Code，來做進一步處理。

　　如果Type Code表明了使用IP，則Ethernet模組，會將資料包，上傳給IP模組。IP模組除去了IP資料頭時，根據該IP資料頭的Protocol欄位中，所指明的協定做判斷，若其值為TCP，則該資料包會被上傳給TCP模組。TCP模組，再根據TCP資料頭中的Sequence Number、及其它資訊，來組合所有的資料包，還原成原來的訊息。