数据链路层读书笔记

数据链路层在tcp/ip层次中算是比较低的了。

链路层到底做了些啥，具体做了以下些事儿

 

1：为I P模块发送和接收I P数据报；

2：为A R P模块发送A R P请求和接收A R P应答

3：为R A R P发送R A R P请求和接收R A R P应答。

 

T C P / I P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、F D D I（光纤分布式数据接口）及R S-2 3 2串行线路等。

 

在这里主要总结一下以太网、IEEE 802和RS232。

 

.首先来总结一下以太网。

 

以太网是一个标准，由数字设备公司（ Digital Equipment Corp.）、英特尔公司（ I n t e lC o r p .）和X e r o x公司在1 9 8 2年联合公布的。它是当今T C P / I P采用的主要的局域网技术。它采用一种称作C S M A / C D的媒体接入方法，其意思是带冲突检测的载波侦听多路接入（Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection）。它的速率为10 Mb/s，地址为48 bit。（但现在一般都是100Mb/s）

 

然后IEEE有推出了稍有不同的标准集。

其中8 0 2 . 3针对整个C S M A / C D网络，8 0 2 . 4针对令牌总线网络， 8 0 2 . 5针对令牌环网络。这三者的共同特性由8 0 2 . 2标准来定义，那就是8 0 2网络共有的逻辑链路控制（ L L C）。不幸的是，8 0 2 . 2和8 0 2 . 3定义了一个与以太网不同的帧格式。

 

下面是在生活中比较常见的数据封装格式。

在这个图里面802.3的长度和以太网类型这个两个值一样的长度。还好8 0 2定义的有效长度值与以太网的有效类型值无一相同，这样，就可以对两种帧格式进行区分。

 

在以太网帧格式中，类型字段之后就是数据；而在8 0 2帧格式中，跟随在后面的是3字节

的802.2 LLC和5字节的802.2 SNAP。目的服务访问点（ Destination Service Access Point,

D S A P）和源服务访问点（ Source Service Access Point, SSAP）的值都设为0 x a a。Ct r l字段的值设为3。随后的3个字节o rg code都置为0。再接下来的2个字节类型字段和以太网帧格式一样。这么看来以太网和802.3差别只是LLC、SNMP。而且这些数据还是固定的。于是可变的部分都是一样的。看数据的长度还是不一样。难道在从以太网到802.3还得进行分片？如果有谁清楚，还请告诉我一下。

 

C R C字段用于帧内后续字节差错的循环冗余码检验（检验和）（它也被称为F C S或帧检验

序列）。这个FCS用的比较多，几乎都在用。

 

802.3标准定义的帧和以太网的帧都有最小长度要求。802.3数据部分至少为38字节

而以太网至少要46字节。为了保证这一点，必须填充。

PPP的数据格式图如下所示。

 

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（ L C P：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（ N C P：Network Control Protocol）体系。当前

R F C定义的网络层有I P、O S I网络层、D E C n e t以及A p p l e Ta l k。例如，IP NCP允许双方商定是

否对报文首部进行压缩，类似于C S L I P（缩写词N C P也可用在T C P的前面）。

RFC 1548[Simpson 1993]描述了报文封装的方法和链路控制协议。RFC 1332[McGregor

1 9 9 2 ]描述了针对I P的网络控制协议。

P P P数据帧的格式看上去很像I S O的H D L C（高层数据链路控制）标准。图2 - 3是P P P数据帧的格式。

 

因为定义了标志字符的值是0x7e，那么就会出现重复的现象，所以就需要转义。至于为什么，那肯定是防止数据被误认。

 

最大传输单元MTU。

 

之所以有这个限制是因为硬件的能力限制。所以以太网和8 0 2 . 3对数据帧的长度都有一个限制，其最大值分别是1 5 0 0和1 4 9 2字节。

那么假设现在有一个很大的数据要发送。那怎么办，丢掉？还是分小发送。也就是分片发送。

 

专业术语是：IP层就需要进行分片（ f r a g m e n t a t i o n），把数据报分成若干片，这样每一片都小于M T U。

 

这里就会出现很多其他的思考

1：比如IP要分片，那么分片的工作都是IP做的。或者说其他的会不会分片呢，比如TCP UDP ICMP IGMP会不会分片呢。如果用TCP UDP也会分片，那和IP分片不是就重复了。既然在TCPIP存在这些分片，又为什么存在呢。

2：既然会分片，那怎重组呢。

3：数据包是一般是乱序到达的，又是怎么处理这个乱序的情况。

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哈，怎么那么多问题。发现一个最大的MTU，就可以提这么多问题。好吧，我太啰嗦了。

关于最大MTU出现的疑问，还是下一个总结中出现吧。

 

路径MTU，其实在两个主机交换数据链路中，最小的MTU。

 

上面呢，基本都是书上现成的，这些只是一个了解。