（2）链路层
一、簡介
? ? 鏈路層主要有三個目的：
? ? （1）為IP模塊發送和接受IP數據報；
? ? （2）為ARP模塊發送ARP請求和接受ARP應答；
? ? （3）為RARP發送RARP請求和接受RARP應答。
二、以太網和IEEE 802封裝
? ? 兩種幀都采用48bit（6字節）的目的地址和源地址，也成為硬件地址。ARP和RARP協議對32bit的IP地址和48bit的硬件地址進行映射。兩種封裝格式如下所示：
? ? 其中長度字段不包括CRC校驗碼。
三、SLIP：串行線路IP
? ? SLIP協議定義的格式：
? ? （1）IP數據報以一個END（0xc0）的特殊字符結束。大多數實現在數據報開始處也傳一個END字符，可終止前一個錯誤報文的傳輸；
? ? （2）如果IP數據報中某個字符是END，則要連續傳輸兩個字節的0xdb和0xdc來取代它。0xdb這個字符被稱作SLIP的ESC字符，但它的值與ASCII碼的ESC字符（0x1b）不同。
? ? （3）如果IP報文中某個字符為SLIP的ESC字符，則連續傳輸兩個字節0xdb和0xdd來取代它。
? ? 報文封裝格式如下所示：
? ? SLIP也有缺陷，主要包括：
? ? （1）每一端必須知道對方的IP地址。沒有辦法把本端的IP地址通知給另一端；
? ? （2）數據幀中沒有類型字段。如果一條串行線路用于SLIP，那么它不能同時使用其他協議；
? ? （3）SLIP沒有在數據幀中加上校驗和。
四、壓縮的SLIP
? ? 壓縮的SLIP，即CSLIP，能把40字節壓縮到3~5個字節。它能在每一端維持多達16個TCP鏈接，并知道每個鏈接的首部中的某些字段一般不會發生變化。被壓縮的首部大大縮短了交互響應時間。
五、PPP：點對點協議
? ? 點對點協議修改了SLIP協議中的所有缺陷，主要包括以下三個部分：
? ? （1）在串行鏈路上封裝IP數據報的方法。支持數據為8位和無奇偶校驗的異步模式，還支持面向比特的同步連接。
? ? （2）建立、配合和測試數據鏈路的鏈路控制協議LCP，允許通信雙方進行協商，以確定不同的選項。
? ? （3）針對不同網絡層協議的網絡控制協議NCP體系。
? ? 下圖為PPP數據幀格式：
? ? PPP協議每一幀都以0x7e開始和結束。緊接著是一個地址字節，值始終是0xff，然后是一個值為0x03的控制字節。接下來是協議字段。分別可承載IP數據報、攔路控制數據和網絡控制字段。
? ? CRC字段是一個循環冗余校驗碼，以檢測數據幀中的錯誤。
? ? 當信息字段中出現0x7e時，PPP需要對其進行轉義，過程如下：
? ? （1）當遇到字符0x7e，需要傳遞兩個字符0x7d額0x5e，以實現標志字符的轉義；
? ? （2）當遇到轉義字符0x7d時，需要傳遞兩個字符0x7d和0x5d，以實現轉義字符的轉義；
? ? （3）默認情況下，如果字符值小于0x20，一般都要進行轉義。
? ? 鏈路控制協議可指定是否需要對32個字符中的某些值進行轉義，默認情況下是對所有32個字符都進行轉義。
? ? PPP比SLIP有以下優點：
? ? （1）PPP支持在單根串行線路上運行多種協議，不只是IP協議；
? ? （2）每一幀都有循環冗余檢驗；
? ? （3）通信雙方可以進行IP地址的動態協商（通過IP網絡控制協議）；
? ? （4）與CSLIP類似，對TCP和IP報文首部進行壓縮；
? ? （5）鏈路控制協議可以對多個數據鏈路選項進行設置。
六、環回接口
? ? 環回接口loopback interface，允許運行在同一主機上的客戶程序與服務器程序通過TCP/IP進行通信。根據慣例，IP地址127.0.0.1為環回接口，其命名為localhose。
? ? 環回接口處理IP數據報過程如下：
七、最大傳輸單元MTU
? ? 鏈路層對數據幀長度都有一個限制，這個特性稱作最大傳輸單元MTU。
? ? 下圖為不同類型網絡下MTU的值：
? ? 如果需要傳輸的數據長度比鏈路層的MTU還大，那么IP層就要對數據進行分片。
八、路勁MTU
? ? 兩臺通信主機路徑中的最小MTU，稱作路徑MTU。
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總結
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