第二章-链路层-TCP/IP协议详解笔记

最新推荐文章于 2022-07-11 15:39:56 发布

原创最新推荐文章于 2022-07-11 15:39:56 发布 · 716 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

TCP/IP详解专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

本文详细解析了TCP/IP协议中的链路层，包括链路层的三大目的，以太网与IEEE802封装的区别，ARP与RARP的作用，以及SLIP与PPP的优缺点和改进。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

第二章-链路层-TCP/IP协议详解笔记

2015.4.11

链路层三个目的

为IP模块发送和接收IP数据报
为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
为RARP发送和接收RARP请求和应答

以太网和IEEE 802封装

802：

目的地址 源地址 长度 DSAP SSAP cntl org_code 类型            数据       CRC  
   6      6    2  AA/1  AA/1 03/1  00/1     2           38~1492       4
                                          类型          IP数据报
                                          0800          38~1492
                                          类型     ARP请求/应答 PAD
                                          0806          28     10
                                          类型    RARP请求/应答 PAD
                                          8035          28     10

以太网：

目的地址 源地址 类型            数据                              CRC
   6      6    2            46~1500                             4
              类型           IP数据报 
              0800          46~1500
              类型          ARP请求/应答
              0806             28
              类型         RARP请求/应答
              8035             28

两种帧格式都采用48bit的目的地址和源地址（硬件地址），802定义的帧格式中长度是指后续长度，不包括CRC，以太网的类型字段规定了后续数据的类型。以太网帧格式中，类型字段之后就是数据，802帧格式中不是。

ARP和RARP对32bit的IP地址和48bit的硬件地址进行映射

802.3标准定义的帧和以太网的帧都有最小长度要求。802.3规定数据部分至少为38字节，以太网要求最少46字节，不足的补插入填充(pad)字节。

尾部封装遭到反对（注：因为链路层传输中几乎不会出现错误，CRC浪费空间和效率）

SLIP

Serial Line IP，串行线路IP，是一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。

SLIP报文的封装：

END      END                 ESC            END
c0      db|dc               db|dd            c0

缺陷： 1. 每一端必须知道对方的IP地址。没有办法把本端的IP地址通知给另一端。 2. 数据帧中没有类型字段（类似于以太网中的类型字段）。如果一条串行线路用于SLIP，那么它不能同时使用其他协议。 3. SLIP没有在数据帧上加上检验和(CRC)

压缩的SLIP

由于串行线路的速率通常较低(19200b/s或者更低)，而且通信经常是交互的，因此在SLIP线路上有许多小的TCP分组进行交换。为了传送1Byte的数据需要20个字节的IP首部和20字节的TCP首部，利用率太低。

CSLIP能把上面的40个字节压缩成3或5个字节，它能在CSLIP的每一端维持多大16个TCP链接，而且知道其中每个链接的首部中的某些字段一般不会发生变化。

PPP

Point-to-Point，点对点协议修改了SLIP协议中的所有缺陷。PPP包括以下三个部分： 1. 在串行线路上封装IP数据报的方法。 2. 建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（LCP） 3. 针对不同的网络层协议的网络控制协议（NCP）

PPP数据帧的格式：

标志   地址   控制    协议              信息              CRC   标志
7E/1  FF/1   03/1     2             ->1500B             4    7E/1
                    协议              IP数据报
                    0021
                    协议              链路控制数据
                    C021
                    协议              网络控制数据
                    B021

利用链路控制协议，大多数的产品通过协商合一省略标识符和地址字段，并且把协议字段由2B减少到1B.这样的话PPP只增加了3个额外的字节：1个给协议字段，另外两个给CRC。另外，使用网络控制协议，大多数的产品可以通过协商采用类似于CSLIP压缩的方法减小IP和TCP首部长度。

PPP比SLIP的有点： 1. PPP支持在单根串行线路上运行多种协议 2. 每一针都有CRC 3. 通信双方可以进行IP地址的动态协商 4. TCP/IP首部压缩（与CSLIP类似） 5. 链路控制协议可以对多个数据链路选项进行设置