一、網(wǎng)絡格式的定義
網(wǎng)絡格式是指在網(wǎng)絡通信中，數(shù)據(jù)按照特定協(xié)議和層次結(jié)構(gòu)進行組織的標準化方式。它定義了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、編碼方式及傳輸規(guī)則，確保發(fā)送方和接收方能夠正確解析和處理數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡格式的核心作用是規(guī)范數(shù)據(jù)的傳輸流程，包括封裝、尋址、錯誤檢測、流量控制等，從而實現(xiàn)不同設備和應用之間的互操作性。
二、OSI模型各層數(shù)據(jù)格式
網(wǎng)絡通信遵循OSI（開放系統(tǒng)互連）模型的七層架構(gòu)，每層數(shù)據(jù)格式各異，逐層封裝或解封裝。以下是各層的關鍵數(shù)據(jù)格式：
1. 物理層（Physical Layer）
數(shù)據(jù)格式：比特流（Bits）
描述：物理層負責在物理媒介（如光纖、銅纜）上傳輸原始比特流，無特定結(jié)構(gòu)，僅關注電壓、信號頻率等物理特性。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）
數(shù)據(jù)格式：幀（Frame）
結(jié)構(gòu)：
頭部：包含源/目的MAC地址（6字節(jié)）、類型字段（2字節(jié)，標識上層協(xié)議如IPv4/IPv6）。
數(shù)據(jù)部分：封裝網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)（如IP數(shù)據(jù)報）。
尾部：FCS（幀校驗序列，4字節(jié)），用于檢測傳輸錯誤。
示例：以太網(wǎng)幀的最大傳輸單元（MTU）為1500字節(jié)，超過需分片。
3. 網(wǎng)絡層（Network Layer）
數(shù)據(jù)格式：IP數(shù)據(jù)報（IP Datagram）
結(jié)構(gòu)：
首部（固定20字節(jié)，可選擴展）：
版本（4位）：IPv4或IPv6。
首部長度（4位）：以4字節(jié)為單位，默認20字節(jié)。
總長度（16位）：首部+數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)（最大65535字節(jié)）。
標識、標志、片偏移：用于分片和重組。
TTL（8位）：數(shù)據(jù)報生存時間，每經(jīng)過一個路由器減1，防止循環(huán)。
協(xié)議（8位）：標識上層協(xié)議（如TCP=6，UDP=17）。
源/目的IP地址（各4字節(jié)）。
校驗和（16位）：僅校驗首部。
數(shù)據(jù)部分：傳輸層的數(shù)據(jù)（如TCP/UDP段）。
4. 傳輸層（Transport Layer）
TCP段（TCP Segment）
結(jié)構(gòu)：
頭部（固定20字節(jié)，可選擴展）：
源/目的端口（各16位）：標識應用程序（如HTTP=80）。
序號和確認號（各32位）：確保數(shù)據(jù)有序和可靠傳輸。
首部長度（4位）：以4字節(jié)為單位，默認20字節(jié)。
標志位（6位）：SYN（連接建立）、ACK（確認）、FIN（連接釋放）等。
窗口大?。?6位）：流量控制，接收方緩沖大小。
校驗和（16位）：校驗首部和數(shù)據(jù)。
緊急指針（16位）：指示緊急數(shù)據(jù)位置。
數(shù)據(jù)部分：應用層的數(shù)據(jù)（如HTTP請求）。
UDP數(shù)據(jù)報（UDP Datagram）
結(jié)構(gòu)：
頭部（8字節(jié)）：
源/目的端口（各16位）。
長度（16位）：首部+數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù)。
校驗和（16位）：可選，校驗首部和數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)部分：應用層的數(shù)據(jù)（如DNS查詢）。
5. 應用層（Application Layer）
數(shù)據(jù)格式：應用層協(xié)議定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如HTTP、FTP、SMTP）。
示例：HTTP協(xié)議：
請求格式：
請求行：方法 路徑 協(xié)議版本（如GET /index.html HTTP/1.1）。
請求頭：鍵值對（如Host: www.example.com、User-Agent: Mozilla/5.0）。
空行：分隔頭部和請求體。
請求體（可選）：POST請求的數(shù)據(jù)（如表單數(shù)據(jù)）。
響應格式：
狀態(tài)行：協(xié)議版本 狀態(tài)碼 狀態(tài)描述（如HTTP/1.1 200 OK）。
響應頭：鍵值對（如Content-Type: text/html）。
空行：分隔頭部和響應體。
響應體：HTML/JSON等數(shù)據(jù)。
