链路层

• 链路层的三个主要目的：
  1、 为IP模块发送和接收IP数据报
  2、 为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
  3、 为RARP发送RARP请求和接收RARP应答
• TCP/IP支持多种不同的链路层协议，这取决于网络所使用的硬件，如以太网、令牌环网、FDDI（光纤分布式数据接口）及RS-232串行线路等。

以太网

以太网是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术。它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法。

SLIP：串行线路IP

SLIP：Serial Line IP。它是一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。

• SLIP协议定义的帧格式规则：
  1、 IP数据报以一个称作 E N D（0 x c 0）的特殊字符结束。同时，为了防止数据报到来之前的线路噪声被当成数据报内容，大多数实现在数据报的开始处也传一个 E N D字符（如果有线路噪声，那么 E N D字符将结束这份错误的报文。这样当前的报文得以正确地传输，而前一个错误报文交给上层后，会发现其内容毫无意义而被丢弃）。
  2、 如果 I P报文中某个字符为 E N D，那么就要连续传输两个字节 0 x d b和0 x d c来取代它。0 x d b这个特殊字符被称作 S L I P的E S C字符，但是它的值与 A S C I I码的E S C字符（0 x 1 b）不同。
  3、 如果I P报文中某个字符为 S L I P的E S C字符，那么就要连续传输两个字节 0 x d b和0 x d d来取代它。

• S L I P是一种简单的帧封装方法，还有一些值得一提的缺陷：
  1、 每一端必须知道对方的 I P地址。没有办法把本端的 I P地址通知给另一端。
  2、 数据帧中没有类型字段（类似于以太网中的类型字段）。如果一条串行线路用于 S L I P，那么它不能同时使用其他协议。
  3、 S L I P没有在数据帧中加上检验和（类似于以太网中的 C R C字段）。如果 S L I P传输的报文被线路噪声影响而发生错误，只能通过上层协议来发现（另一种方法是，新型的调制解调器可以检测并纠正错误报文）。这样，上层协议提供某种形式的 C R C就显得很重要。

• 尽管存在这些缺点，SLIP仍然是一种广泛使用的协议。

压缩的SLIP--CSLIP

PPP：点对点协议

• PPP，点对点协议修改了SLIP协议中的所有缺陷。PPP包括以下三个部分：
  1、在串行链路上封装IP数据报的方法。PPP既支持数据为8位和无奇偶校验的异步模式，还支持面向比特的同步链接。
  2、 建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（LCP--Link Control Protocol）。它允许通信双方进行协商，以确定不同的选项。
  3、 针对不同的网络层协议的网络控制协议（NCP--Network Control Protocol）体系。

  
  
  

  PPP数据帧的格式

• 每一帧都以标志字符0x7e开始和结束，紧接着是一个地址字节，值始终是0xff，然后是一个值为0x03的控制字符。

• 协议字段，类似于以太网中类型字段的功能。当它的值为0x0021时，表示信息字段是一个IP数据报；值为0xc021时，表示信息字段是链路控制数据；值为0x8021时，表示信息字段是网络控制数据。

• CRC字段（或FCS，帧检验序列）是一个循环冗余检验码，以检测数据帧中的错误。

• 总的来说， P P P比S L I P具有下面这些优点：
  (1) PPP支持在单根串行线路上运行多种协议，不只是I P协议；
  (2) 每一帧都有循环冗余检验；
  (3) 通信双方可以进行 I P地址的动态协商(使用I P网络控制协议)；
  (4) 与C S L I P类似，对T C P和I P报文首部进行压缩；
  (5) 链路控制协议可以对多个数据链路选项进行设置。

• 为这些优点付出的代价是在每一帧的首部增加 3个字节，当建立链路时要发送几帧协商数据，以及更为复杂的实现。

• 尽管P P P比S L I P有更多的优点，但是现在的S L I P用户仍然比P P P用户多。