数据链路层

目录

  • 数据链路层
  • 点对点协议(PPP)
  • 最大传输单元 MTU
  • MAC地址

数据链路层

 数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型中的第二层,它是网络通信协议中负责物理设备与数据传输之间连接的一部分。其主要作用是将底层的物理连接转换为适合网络层使用的数据包,把网络层收到的数据包传递给物理层,或从物理层获得数据包传递给网络层。

 数据链路层(链路层):将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻结点(主机和路由器,或两个路由器)之间的链路上“透明”地传送帧中的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制等)。

  数据链路层主要功能:

  1.封装成帧: 把网络层数据报加头和尾,封装成帧,帧头中包括源MAC地址和目的MAC地址

  2.透明传输:零比特填充、转义字符

  3.可靠传输: 在出错率很低的链路上很少用,但是无线链路WLAN会保证可靠传输。

  4.差错检测(CRC):接收者检测错误,如果发现差错,丢弃该帧

数据报格式
以太网和IEEE802的封装:

数据链路层_第1张图片

点对点协议(PPP)

 点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP)是一种用于在两个计算机之间建立点对点数据传输连接的网络协议。PPP 使用点对点连接控制协议(Link Control Protocol,LCP)来建立和维护连接,使用各种网络控制协议(Network Control Protocol,NCP)来建立和维护网络层协议,例如IP协议、IPX协议、苹果Talk等。

  1) 在串行链路上封装I P数据报的方法。P P P既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式(如大多数计算机上都普遍存在的串行接口),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) 针对不同网络层协议的网络控制协议(NCP:Network Control Protocol)体系。当前R F C定义的网络层有I P、OSI网络层、DECnet以及AppleTalk。例如,IP NCP允许双方商定是否对报文首部进行压缩,类似于CSLIP。

 PPP协议都以标志字符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0x03的控制字节。接下来是协议字段。
  0x0021:IP数据报
  0xc021:链路控制数据
  0x8021:网络控制数据

接下来则为信息数据内容,CRC验证码,结束标志0x7e

最大传输单元 MTU

 最大传输单元(Maximum Transmission Unit,MTU)是指在计算机网络中,能够传输的最大数据包大小。MTU的大小是由网络协议和网络硬件设备决定的。

  在TCP/IP协议中,MTU通常被设置为1500字节,这是因为基于以太网的网络传输数据的限制。如果要在其他类型的网络上传输数据,可能需要调整MTU的大小以适应网络的限制。例如,在通过VPN或广域网传输数据时,MTU可能会受到限制,并且需要根据具体情况进行调整。

 如果在IP层要传输一个数据报比链路层的MTU还大,那么IP层就会对这个数据报进行分片。一个数据报会被分为若干片,每个分片的大小都小于或者等于链路层的MTU值。当同一网络上的主机互相进行通信时,该网络的MTU对通信双方非常重要。但当主机间要通过很多网络才能通信时,对通信双方最重要的是通信路径中最小的MTU,因为在通信路径上不同网络的链路层MTU不同。通信路径中最小的MTU被称为路径MTU。

MAC地址

  MAC地址(Media Access Control Address)是使用在计算机网络中的一个唯一地址,也被称为硬件地址或物理地址。每个网络适配器或网络接口卡(NIC)都有一个唯一的MAC地址,用于标识网络上的设备。

 一个标准的MAC地址由6个字节组成,通常以“XX:XX:XX:XX:XX:XX”的形式表示,其中每个“X”代表一个十六进制数字,共48个bit。前三个字节代表厂家代码,后三个字节由厂家分配给设备的唯一标识码。

 MAC地址在网络通信中扮演着重要的角色,用于标识网络上的设备和路由数据包。与IP地址不同,MAC地址不受网络路由影响,所以在同一个局域网中,可以使用MAC地址直接传输数据。

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