面试题：网络编程中以太网协议下数据包格式的常见应用场景

Question

在后端开发的网络编程里，基于以太网协议的数据包格式在哪些常见场景中会被频繁运用？请举例说明，并简要阐述在这些场景下数据包各字段所起到的作用。

Answer 1

常见场景及数据包各字段作用

1. 局域网内文件共享
   • 目的MAC地址：确定接收文件的目标设备网卡，确保数据包准确送达共享文件的目标计算机。
   • 源MAC地址：标识发送文件的设备网卡，便于接收方回应。
   • 类型字段：表明上层协议，如IP协议，为数据在网络层的处理提供指引。
   • 数据字段：承载共享的文件数据，以一定格式封装，如TCP或UDP协议下的数据段。
   • 帧校验序列：用于接收方验证数据传输过程中是否出现错误，保证文件数据的完整性。
2. 网页浏览
   • 目的MAC地址：指向网关设备（路由器等），引导数据包从本地网络发送到外部网络，进而到达目标网站服务器所在网络。
   • 源MAC地址：标识本地计算机网卡，以便服务器响应后数据能正确返回。
   • 类型字段：若上层是IP协议，协助网络层解析和处理数据包，确定后续处理流程。
   • 数据字段：包含HTTP请求数据，如请求的网页URL等信息，让服务器知晓请求内容。
   • 帧校验序列：保证请求数据在传输过程中的准确性，避免网页请求信息错误。
3. 视频流传输（局域网内视频监控系统）
   • 目的MAC地址：指定视频监控存储设备或监控客户端的网卡，确保视频数据准确传输到相应设备。
   • 源MAC地址：标记摄像头设备网卡，方便接收端识别和回应。
   • 类型字段：指明上层协议，如UDP（常用于视频流传输，强调实时性），让网络层按相应协议处理。
   • 数据字段：装载视频编码数据，是监控视频的具体内容。
   • 帧校验序列：检测视频数据在传输过程中有无损坏，尽量保证视频播放的流畅性和完整性。