标准以太网数据帧示例：

标准以太网帧的数据字段最小为46字节，最大为1500字节。加上其他字段，整个帧的长度为：

=>以太网的MTU是1500

802.3与EthII的区别：

IEEE 802.3是以太网的标准化规范，而Ethernet II则是早期在以太网发展中使用的一种帧格式。

=>两者的区别主要在于 对 Ethernet Type的解释有差异。在IEEE 802.3中，如果长度字段的值小于等于1500（0x05DC），则被解释为帧长度；如果大于这个值，则被解释为帧类型。Ethernet II只解释为帧类型，比如IPv4（0x0800）、ARP（0x0806）等。

随着技术的进步，现代以太网通常更多地遵循IEEE 802.3标准，但Ethernet II仍然在某些特定的应用场景中得到使用和支持。

VLAN：

VLAN（Virtual Local Area Network）是一种逻辑上的网络划分技术。实现通过在以太网帧的头部添加额外的VLAN标签（即802.1Q标签）,这个标签的存在使得交换机能够识别和处理不同的VLAN，并且在不同的VLAN之间进行隔离和通信。

引入VLAN概念后，数据帧只在相应的VLAN进行交换。用通俗一点的话来讲，一个交换机被虚拟出了多个逻辑交换机，每一个VLAN内的端口都是一个逻辑上的交换机。

带VLAN标记的以太网数据帧结构（IEEE 802.1Q）:

TPID (0x8100)：表示这是一个带有VLAN标签的以太网帧。

TCI：包含VLAN ID和优先级信息。

Ethernet Type：指示上层协议类型，例如IPv4（0x0800）或IPv6（0x86DD）。

=>VLAN标签就是在Ethernet Type之前插入由TPID (0x8100)+TCI组成的四字节长的标签，增加VLAN标签后，以太帧最大长度会增加4字节到1522字节。

MPLS位于TCP/IP协议栈中的链路层和网络层之间，MPLS以标签交换替代IP转发。标签是一个短而定长的、只具有本地意义的连接标识符，标签封装在链路层和网络层间。

MPLS L2VPN数据帧：

目的MAC地址为 00:11:22:33:44:55，源MAC地址为 66:77:88:99:AA:BB。

Ethernet类型字段为 0x8847，表示这是一个MPLS帧。

MPLS标签栈包含了两个标签（Label 1和Label 2），用于指示数据包的转发路径。

MPLS Payload部分是一个完整的以太网帧，包含目的MAC地址、源MAC地址、Ethernet类型字段（0x0800表示IPv4）和IPv4数据包的头部、TCP头部以及应用数据。

CRC字段包含帧的循环冗余校验值，用于帧的错误检测

=>L2VPN包括VPWS与VPLS

其中VPLS有以下功能：

MAC地址学习,MAC地址迁移: 以太网交换原理可以概括为 ‘源MAC学习，目的MAC转发’

FRR保护: （Fast Reroute，快速重路由） 旨在当网络中链路或者节点失效后，为这些重要的节点或链路提供备份保护，实现快速重路由，减少链路或节点失效时对流量的影响，使流量实现快速恢复。

ECMP/LAG

MPLS L3VPN数据帧：

=>可以看到L3VPN相对于L2VPN来说，不用包两层以太头了。即便加入了MPLS，以太网帧长度仍不会超过1518字节。

ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）报文用于将IP地址解析为MAC地址。

ARP消息被封装在以太网帧中，以太网帧的头部包含了目的MAC地址、源MAC地址和以太网类型字段，而ARP消息本身作为以太网帧的数据部分。这种封装方式使得ARP消息能够在以太网中进行传输和处理，从而实现IP地址到MAC地址的解析和映射。

ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议）是一种网络层协议，用于在IP网络中传递控制消息。常见的ICMP报文类型包括“回显请求”和“回显应答”，也就是通常所说的ping操作。

IPv4数据报格式：

以太网类型：指示上层协议类型为IPv4（0x0800）

版本（Version）：IPv4版本号。

IHL（Internet Header Length）：IPv4头部长度。

Type of Service：服务类型。

Total Length：整个IPv4数据报的总长度。

Identification、Flags、Fragment Offset：用于分片的字段。

Time to Live：生存时间，用于限制数据报在网络中的生存时间。

Protocol：指示上层协议为ICMP（1）。

Header Checksum：IPv4头部校验和。

Source IP Address：发送ICMP消息的设备的IP地址。

Destination IP Address：目标设备的IP地址。

=>除了ARP报文之外，ICMP,OSPF等均在IPv4协议上传输.

最小长度：IPv4头部的最小长度是20字节，没有数据部分。

最大长度：IPv4报文的最大长度是65535字节（2^16 - 1），包括头部和数据部分。

当IPv4报文的长度超过链路层的MTU时，IP层会将报文分成多个片段，每个片段都包含原始IP头部的副本，并在适当的位置加入分片偏移量。

OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于内部网关协议（IGP）的链路状态路由协议，用于在路由器之间交换路由信息。

OSPF报文主要有5种：Hello报文、DD （Database Description，数据库描述）报文、LSR （LinkState Request，链路状态请求）报文、LSU（LinkState Update，链路状态更新）报文和LSAck（LinkState Acknowledgment，链路状态应答）报文。它们各自在OSPF路由更新中所担当的用途不一样，报文格式也存在比较大的差别。

RSVP（Resource Reservation Protocol）是一种用于实时流量管理和服务质量（QoS）保证的网络协议。它允许网络设备（如路由器）在网络路径上设置资源预约，以确保能够满足特定流量的带宽、延迟、抖动等需求。RSVP通过控制消息来协商和建立这些资源预约。

IGMP（Internet Group Management Protocol）是一种用于管理多播组成员的协议。它在IPv4网络中允许主机向路由器报告其多播组成员身份。

内核模式驱动（Kernel Mode Driver）和用户模式驱动（User Mode Driver）是操作系统中的两种驱动程序，它们在运行环境、权限、性能、安全性等方面存在显著的区别。

=>内核模式驱动 高风险高性能开发复杂 如网络适配器、硬盘控制器驱动、GPU驱动等。用户模式驱动, 如打印机驱动、USB设备驱动、音频设备驱动等。

内核模式驱动通常用于需要直接访问硬件资源、需要高性能和低延迟的设备，如网络适配器、硬盘控制器和GPU。这些驱动程序运行在内核空间，具有高权限和直接硬件访问能力，但也因此带来更高的风险和开发复杂性。

用户模式驱动通常用于对性能要求不高、需要较高安全性和稳定性的设备，如打印机、USB设备和某些音频设备。这些驱动程序运行在用户空间，权限受限，开发和调试相对简单，更安全且不易导致系统崩溃。

内核模式驱动通常有以下两种编译: 内核模块通常作为独立的模块编译，不需要与内核一起编译。它们可以在需要时加载或卸载，而无需重启系统。内核模块编译生成 .ko 文件，可以通过 insmod 或 modprobe 命令动态加载到内核中。

某些驱动程序可能需要与内核一起编译，成为内核的一部分。这通常是出于需要在启动时立即可用或对性能有特殊要求的考虑。核内置驱动程序会与内核一起编译和链接，生成的内核映像包含这些驱动程序。这需要重新编译内核并重启系统以生效。

用户模式驱动则不需要与内核一起编译，它们作为普通的用户空间程序编译和运行：用户模式驱动通常使用常规的用户空间编译工具（如 gcc）进行编译。用户模式驱动以可执行文件或库的形式存在，通常与应用程序一起部署，可以通过普通的用户空间方式加载和运行。