TCP/IP协议学习--链路层

最新推荐文章于 2024-10-08 11:43:40 发布

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本文记录了作者学习TCP/IP协议的过程，重点介绍了以太网协议及其在链路层的应用。包括以太网协议的标准、帧格式、长度限制以及与RFC894和RFC1042的封装方式。还提到了MTU的概念和802.1q协议对帧头的影响。

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本博文记录作者学习 TCP/IP协议的过程，主要的学习材料是《TCP/IP 详解卷1：协议》，下文中称为『图书』。由于这本经典图书的古老，还会参考一些其它材料。

链路层的协议有：

以太网协议
802委员会发布的协议
- 802.2 链路层共同特性
- 802.3 针对整个 CSMA/CD 网络
- 802.4 针对令牌总线网络
- 802.5 针对令牌环网络
串行接口链路层协议：SLIP、CSLIP、PPP

补充：
图书中并没有提到802.1的协议，其实在项目开发的过程中就遇到了这个问题。起码链路层存在802.1q协议的东西，使得以太网的帧头不是图书中描述的一定是14字节。

链路层的协议应用的比较广的主要是以太网协议，并且支持802委员会的协议，所以本博文只讨论以太网协议。以太网是TCP/IP 协议采用的主要的局域网技术，采用的是CSMA/CD 的媒体接入方式，还记得上大学时老师用了好玩的 flash 来演示这个过程。

以太网协议的标准主要有两个来源。在 TCP/IP 世界中，以太网 IP 数据报的封装是在 RFC894。IEEE 802网络的 IP 数据包的封装是 RFC1042。

图书中是这样描述这两种协议在主机中的使用情况的。每台 Internet 主机都与一个以太网电缆相连接：

以太网的帧格式主要是有三部分组成：帧头，数据，CRC 校验。需要关注的点有两个：

首先看 RFC 894的帧格式

补充：其实在看维基百科上关于以太网帧结构介绍的时候，会发现有出入，由于图书并没有关注802.1q协议，所以忽略了一种帧结构。802.1q协议的帧头是多出4个字节的，这个可以在百度百科里面查询802.1q 去看一下帧结构。

再来看 RFC1042 的帧格式：

| 目的地址–6字节 | 源地址–6字节 | 长度–2字节 | AA | AA | 03 | 000000 | 类型–2字节 | 数据部分 | crc |

所以区分以太网帧格式类型的方法也是比较简单的，只要看第13、14个字节的值就好了，前12个字节都是地址。

RFC 894的数据长度需要在46~1500之间
RFC 1042的数据长度需要在38~1492之间

链路层对数据帧的长度最大值的限制称为 MTU。可以使用 netstat -in 打印出来主机的