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TCP/IP协议详解学习笔记(二、链路层)

##链路层作用
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发送和接受RARP应答。

##以太网和IEEE 802
以太网一般是指数字设备公司、英特尔公司和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准。它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术。

        1980 年,DEC-Intel-Xerox 联盟发布了首个 10 Mbit/s 以太网标准。这个标准以三家公司名称的首字母命名,叫作 DIX 以太网标准。这个定名为“以太网,一个局域网:数据链路层和物理层规范”的标准,包含了以太网操作的规范和基于粗同轴电缆的单个介质系统的规范。和大部分标准一样,DIX 标准也经历了多次修订,包括技术改革、改进和纠错。最后一版 DIX 标准是 DIX V2.0,于 1982 年 11 月发布。
        差不多在 DIX 标准发布的同时,IEEE 已经开始致力于制定开放的网络标准。因此,最初的以太网技术——基于粗同轴电缆的共享通信信道——最终经历了两次标准化:一次是 DIX 联盟对其标准化,另一次是 IEEE 对其标准化。
        目前,IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会(LMSC)负责维护 IEEE 标准。
IEEE 802.3 委员会采用了 DIX 标准描述的网络系统作为 IEEE 标准的基础。IEEE 的以太网技术标准“IEEE 802.3 带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法和物理层规范”于 1985 年首次发表。尽管施乐公司已经放弃了对以太网的商标所有权,IEEE 委员会仍没有一开始就将“以太网”一词写入标准名称中。这是因为开放标准委员会对商业名称很敏感,采用商业名称可能暗示着对某个公司的支持。于是,IEEE 将这项技术称为 802.3 CSMA/CD,或者简称为 802.31。然而,现在的标准名称已不再采用 CDMA/CD,而是称作“IEEE 以太网标准”。
        IEEE 802.3 标准如今已是官方以太网标准。

##SLIP
SLIP的全称是Serial Line IP,串行线路IP。它是一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。适用与家庭中每台计算机几乎都有的RS-232串行端口和高速调制解调器接入Internet。

SLIP是一种简单的帧封装方法,主要有三个地方的缺陷:
1)没办法把本端的IP地址通知给另一段。
2)数据帧中没有属性字段。如果一条串行线路用于SLIP,那么它不能适用其他协议。
3)SLIP没有在数据帧中加上检验和,只能通过上层协议来发现错误。

##PPP
PPP,点对点协议。它修改了SLIP协议中的所有缺陷。主要包括以下三部分:
1)在串行链路上封装IP数据报的方法。PPP既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式,还支持面向比特的同步链接。
2)建立、配置及测试数据链路的链路控制协议(LCP:Link Control Protocol)体系。
3)针对不同网络层协议的网络控制协议(NCP:Network Control Protocol)。

##环回接口
环回接口允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP进行通信。A类网络号127就是位环回接口预留的。根据惯例,大多数系统把IP地址127.0.0.1分配给这个接口,并命名为localhost。一个传给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现。

##最大传输单元MTU
以太网和802.3对数据帧的长度都有一个限制,其最大值分别是1500和1492字节。链路层的这个特性称作MTU,最大传输单元。
点对点的链路层(如SLIP和PPP)的MTU并非指的是网络媒体的物理特性。相反它是一个逻辑限制,目的是为交互使用提供足够快的响应时间。

##路径MTU
当在同一网络上的两台主机互相进行通信时,该网络的MTU是非常主要的。但是如果两台主机之间的通信要通过多个网络,那么每个网络的链路层就可能有不同的MTU。重要的不是两台主机所在网络的MTU值,重要的是两台通信主机路径中的最小MTU。它被称作路径MTU。