计算机网络链路层

来自《TCP/IP详解》学习笔记-第2章 链路层

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。（3）为RARP发送RARP请 求和接收RARP应答

ARP叫做地址解析协议，是用IP地址转MAC地址的一种协议。

RARP则叫做逆地址解析协议，是用MAC地址转IP地址的一种协议。

数据链路层属于计算机网络的底层，使用的信道主要有点对点信道和广播信道两种类型。

TCP/IP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，FDDI(光纤分布式数据接口）及RS-232串行线路等。

数据链路层的协议数据单元——帧：将IP层（网络层）的数据报添加首部和尾部封装成帧。
数据链路层协议有许多种，都会解决三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测。

最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。
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。

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即载波监听多路访问/冲突检测机制。作用是防止连接在总线上的各站点之间发生冲突，协调总线上各计算机工作的协议。
（1）多点接入：说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接到总线上。
（2）载波监听：是指每一个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他的计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以免发生碰撞
（3）碰撞检测：边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当信号电压摆动值超过一定的门限值，表明发生了碰撞。立即停止发送，等待一段时间后再次发送。

对于环回接口，需要注意的地方：

（1）传给环回地址（一般是127.0.0.1）的任何数据均作为I P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。这是 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。