2013-08-18 16:31:17
- 第2章 链路层
- 2.1 引言
链路层主要有三个目的：
| 为IP模块发送和接受IP数据报 |
| 为ARP模块发送ARP请求和接受ARP应答 |
| 为RARP发送RARP请求和接受RARP应答 |
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（光线分布式数据接口）及RS-232串行线路等。
- 2.2 以太网和IEEE 802封装
| 以太网 | IEEE 802 | |||||||||||
| 简介 | 这个术语一般是指数字设备公司、英特尔和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准。是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术 | 几年后，IEEE（电子电气工程师协会）802委员会公布了一个稍有不同的标准集。 | ||||||||||
| 采用CSMA/CD的媒体接入方式，意思是：带冲突检测的载波监听多路接入。 | 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 | |||||||||||
| 以上三者的共同特性由802.2标准来定义——802网络共有的逻辑链路控制（LLC） | ||||||||||||
| 不幸的是：802.2和802.3定义了一个与以太网不同的帧格式（即上图&下文将要讲的） | ||||||||||||
| 地址 | 看上图：两种帧格式都采用48bit（6字节）的目的地址和源地址，这是书上说的硬件地址（802.3允许使用16bit的地址，但一般是48bit的地址） | |||||||||||
| 长度 | 指后续数据的字节长度但不包含CRC校验码 | |||||||||||
| 类型 | 在地址字段后16位，定义后续数据的类型 | 由后续的子网接入协议（Sub-network Access Protocol, SNAP）的首部给出 | ||||||||||
| 幸运的是：802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 | ||||||||||||
| 类型之后就是数据 | 跟随在长度之后的是3字节的802.2 LLC
5字节的802.2 SNAP
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| 最小长度要求 | 46字节 | 38字节（802.3规定） | ||||||||||
| 为了保证最小字节，必须在不足的空间插入填充（pad）字节 | ||||||||||||
- 2.3 尾部封装
这是一种过时的技术，它通过调整IP数据报中字段的次序来提高读取的速率。详情请谷歌。
- 2.4 SLIP：串行线路IP
SLIP：全称Serial Line IP。它是一种在串行线路上对IP数据进行封装的形式。使用于RS-232串行端口和高速调制解调器（几乎每台家庭计算机都有）。
上图为SLIP协议定义的帧格式：
| 特点 | 1. IP数据报以称作END（0xc0）的特殊字符开头和结尾。这是为了防止有线路噪声干扰正常数据的情况出现。SLIP解析数据报的时候会把一个END之后和一个END之前的数据读进来，如果是噪声数据，会把它交给上层，然后上层很惊奇的发现这段报文毫无意义，然后就会被抛弃，继续读下去。 |
| 2. 如果IP报文中的某个字符是END，则在前边加一个ESC字符（0xdb）。注：这个ESC与ASCII码的ESC（0x1b）是不同的哦～这样做有点像C语言中printf语句用“\\”来告诉编译器要输出一个‘\’。 | |
| 3. 如果IP报文中的某个字符是SLIP的ESC，那么就要连续两个字节0xdb和0xdd来取代它。 | |
| 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（类似与以太网中的类型字段），如果一条串行线路使用SLIP协议，那么它不能同时使用其他协议。 | |
| 3. SLIP没有在数据帧中加上检验和（类似于以太网中的CRC字段），如果SLIP传输中的报文被线路噪声印象并发生错误，只能通过上层协议来发现（另一种方法是，调制解调器可以检测并纠正报文）。 |
尽管存在缺陷，但仍然使用广泛。
- 2.5 压缩的SLIP
性能缺陷：由于串行线路速率低，且采用TCP的交互式通讯，因此在SLIP线路上有许多小的TCP分组进行交换。为了传递1个字节的数据却需要20字节的IP首部和20字节的TCP首部，这样就非常浪费空间和时间，降低网络的使用率。
解决：于是CSLIP（压缩SLIP）协议出现了！CSLIP一般能把上面的40字节压缩到3或5个字节。它能在CSLIP的每一端主机维持多达16个TCP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变化。大多数SLIP产品都支持CSLIP。