链路层

本文深入探讨了链路层协议的三大目标,包括IP数据报的发送与接收、ARP及RARP请求与应答的处理。详细介绍了以太网、IEEE802封装、尾部封装、SLIP、CSLIP、PPP协议以及环回接口的概念和工作原理。讨论了最大传输单元(MTU)和路径MTU的影响,以及串行线路吞吐量的计算。

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2.1 引言

链路层的三个目的

  1. 为IP模块发送和接受IP数据报
  2. 为ARP模块发送ARP请求和接受ARP应答
  3. 为RARP发送RARP请求和接受RARP应答等
    多种不同链路层协议:
    以太网、令牌环网、FDDI(光纤分布式数据接口)以及RS-232串行线路等

2.2 以太网和IEEE 802 封装

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目的地址和源地址统称硬件地址
A R P和R A R P协议对32 bit的I P地址和48 bit的硬件地址进行映射。

在 8 0 2标准定义的帧格式中,长度字段是指它后续数据的字节长度,但不包括 C R C检验码。以太网的类型字段定义了后续数据的类型。

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 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0xaa。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

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)。

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2.3 尾部封装

2.4 SLIP 串行线路IP

Serial Line IP:
它是一种在串行线路上对 I P数据报进行封装的简单形式
S L I P适用于家庭中每台计算机几乎都有的 R S - 2 3 2串行端口和高速调制解调器接入 I n t e r n e t。
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2.5 压缩的SLIP

CSLIP
C S L I P一般能把上面的4 0个字节压缩到3或5个字节。它能在C S L I P的每一端维持多达1 6个T C P连接,并且知道其中每个连接的首部中的某些字段一般不会发生变化。对于那些发生变化的字段,大多数只是一些小的数字和的改变。这些被压缩的首部大大地缩短了交互响应时间。

2.6 PPP:点对点协议

改善SLIP
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2.7 环回接口

Loopback Interface
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2.8 最大传输单元

以太网和802.3对数据帧的长度都有一个限制,其最大值分别为1500和1492字节。链路层的这个特性称作MTU(最大传输单元)
如果 I P层有一个数据报要传,而且数据的长度比链路层的 M T U还大,那么 I P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。
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2.9 路径MTU

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2.10 串行线路吞吐量计算

大多数的 S L I P实现确实提供这类服务排队方法,把交互数据放在大块的数据前面。

2.11 小结

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