数据链路层协议

数据链路层有三个目的：

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。地址解析协议

3)为RARP发送RARP请 求和接收RARP应答。逆地址解析协议

­数据链路层的协议：最常用的以太网链路层协议，串行接口链路层协议（SLIP和PPP), 大多数实现都包含的环回（loopback)驱动程序, 还有PPP协议(adsl宽带)。

1,以太网和IEEE 802封装 

       以太网（Ether-net）是指数字设备公司（ Digital Equipment Corp.）、英特尔公司（Intel Corp.）和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，这个标准里面使用了一种称作CSMA/CD的接入方法。而IEEE802提供的标准集802.3(还有一部分定义到了802.2中)也提供了一个CSMA/CD的标准。这两个标准稍有不同，TCP/IP协议对这种情况的处理方式如下:

      以太网的IP数据报封装在RFC894中定义，而IEEE802网络的IP数据报封装在RFC1042中定义。

一台主机一定要能发送和接收RFC894定义的数据报。

一台主机可以接收RFC894和RFC1042的封装格式的混合数据报。

一台主机也许能够发送RFC1042数据报。如果主机能同时发送两种类型的分组数据，那么发送的分组必须是可以设置的，而且默认条件下必须是RFC894分组。

 

2，SLIP：串行线路IP(Serial Line IP) {RFC1055}

      适用于家庭中每台计算机几乎都有的R S - 2 3 2串行端口和高速调制解调器接入Internet。

      帧格式：1）IP数据报以0Xco(END)分割；

                  2）IP数据报有END字符，由连续传输两个字节0Xdb(ESC)和0xdc取代；

                  3)IP数据报有ESC字符，由连续传输两个字节0Xdb和0xdd取代。

      缺陷：1）每一端必须知道对方的IP地址；

              2）帧中没有类型字段。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）没有CRC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。

3. CSLIP: 压缩的SLIP {RFC1144}

      大多数的S L I P产品都支持CSLIP。

4. PPP：点对点协议 {RFC1548}

      点对点协议修改了SLIP协议中的所有缺陷:

标志7E 地址FF  控制03   协议（2字节） 信息（最多1500字节） CRC（2字节）标志7E

                                       0021           IP数据报

                                       C021           链路控制数据LCP(Link Control Protocol)

                                       8021           网络控制数据NCP(Network Control Protocol）

      0x7e转义：在同步链路中，该过程是通过一种称作比特填充(bit stuffing)的硬件技术来完成的。在异步链路中，特殊字符0x7d用作转义字符。当它出现在PPP数据帧中时，那么紧接着的字符的第6个比特要取其补码，具体实现过程如下：

            1) 当遇到字符0x7e时，需连续传送两个字符： 0x7d和0x5e，以实现标志字符的转义。

            2) 当遇到转义字符0x7d时，需连续传送两个字符： 0x7d和0x5d，以实现转义字符的转义。

            3 ) 默认情况下，如果字符的值小于0x20（比如，一个ASCII控制字符），一般都要进行转义。例如，遇到字符0 x 0 1时需连续传送0x7d和0x21两个字符（这时，第6个比特取补码后变为1，而前面两种情况均把它变为0）。

      PPP比SLIP优点： (1) PPP支持在单根串行线路上运行多种协议，不只是IP协议；

                              (2) 每一帧都有循环冗余检验CRC；

                              (3) 通信双方可以进行IP地址的动态协商(使用IP网络控制协议)；

                              (4) 与CSLIP类似，对TCP和IP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。

5. 环回接口(Loopback Interface)

      允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP进行通信。A类网络号127就是为环回接口预留的。根据惯例，大多数系统把IP地址127.0.0.1分配给这个接口，并命名为localhost。

      1) 传给环回地址（一般是127.0.0.1）的任何数据均作为IP输入。

      2) 传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口，然后送到以太网上。

      3) 任何传给该主机I P地址的数据均送到环回接口。

 

­ 其他概念：

      最大传输单元MTU{RFC1191}: 1)不同类型的网络大多数都有一个上限。2)且数据的长度比链路层的MTU还大，那么IP层就需要进行分片。

      路径MTU{RFC1191}: