协议详解2——链路层

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1.1 链路层

链路层作用：

　　为IP模块发送和接受数据包；

　　为ARP模块发送ARP请求和接受ARP应答（地址解析协议）；

　　为RARP发送RARP请求和接收RARP应答（逆地址解析协议）；

链路层协议：

　　以太网链路层协议，串行接口链路层协议（SLIP和PPP），回环（loopback)驱动程序

1.2 以太网和IEEE802封装

1.3 SLIP：串行线路IP

　　SLIP：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：

SLIP缺陷：

　　1）每一端必须知道对方的IP地址，没有办法将本端的IP地址通知给另一端；

　　2）数据帧中没有类型字段，如果一条线路用于SLIP那么不能同时使用其他协议；

　　3）SLIP没有在数据帧中加上校验和；

1.4 PPP：点对点协议

PPP协议，修改了SLIP协议中的所有缺陷，包括三部分：

　　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，配置和测试数据链路的链路控制协议（LCP：Link  Control Protocol）。允许通信双飞进行协商，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RFC定义的网络层有IP，OSI网络层，DECnet以及AppleTalk。

PPP数据帧格式：　

PPP相比于SLIP优势：

　　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校验；

　　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）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

1.5  环回接口：Loopback Interface

环回接口：

　　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就是预留给环回接口。大多数系统吧IP地址127.0.0.1分配给该接口，命名为localhost；

　　一个传给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现。

环回接口处理IP数据报的过程：

　　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。（因为广播传送和多播传送的定义包含主机本身）；

　　3）任何传给该主机IP地址的数据均送到环回接口

1.6 最大传输单元MTU

　　链路层的特性之MTU：最大传输单元：

 路径MTU

　　两个主机之间的通信要通过多个网络，每个网络的链路层有可能有不同的MTU，则，两台通信主机路径中的最小MTU，即为路径MTU。

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