第2章 链路层

2.1 引言

链路层主要有三个目的：

1. 为IP模块发送和接收IP数据报
2. 为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
3. 为RARP发送RARP请求和接收RARP应答

2.2 以太网和IEEE 802封装

以太网封装（RFC 894）

• 以太网类型字段：0x0800（IP）、0x0806（ARP）、0x8035（RARP）
• 帧长度：46~1500字节

IEEE 802.2/802.3封装（RFC 1042）

• 包含LLC和SNAP首部
• DSAP/SSAP = 0xaa
• 类型字段在SNAP中

2.3 尾部封装（Trailer Encapsulation）

• RFC 893定义
• 早期BSD系统在DEC VAX上的试验
• 已遭废弃，不推荐使用

2.4 SLIP：串行线路IP

SLIP帧格式

• 以0xc0（END）字符分隔
• 0xc0 → 0xdb 0xdc（转义）
• 0xdb → 0xdb 0xdd（转义）

SLIP缺陷

1. 无法动态协商IP地址
2. 无类型字段
3. 无检验和

2.5 压缩的SLIP（CSLIP）

• RFC 1144定义
• 将40字节首部压缩到3~5字节
• 维持最多16个TCP连接

2.6 PPP：点对点协议

PPP组成部分

1. 封装方法
2. 链路控制协议（LCP）
3. 网络控制协议（NCP）

PPP帧格式

• 标志字符：0x7e
• 地址：0xff
• 控制：0x03
• 协议：0x0021（IP）、0xc021（LCP）、0x8021（NCP）

PPP优点

1. 支持多种协议
2. 有CRC检验
3. 动态IP协商
4. 首部压缩
5. LCP选项配置

2.7 环回接口

• 地址：127.0.0.1（localhost）
• A类网络号127
• 数据报不出现于网络

2.8 最大传输单元（MTU）

网络	MTU（字节）
超通道	65535
16Mb/s令牌环	17914
4Mb/s令牌环	4464
FDDI	4352
以太网	1500
IEEE 802.3/802.2	1492
X.25	576
点对点（低时延）	296

2.9 路径MTU

• 路径中最小MTU
• 不一定对称
• RFC 1191定义了发现机制

2.10 串行线路吞吐量计算

• 9600b/s = 960字节/秒
• 1024字节分组 ≈ 1066ms
• 交互响应时间应 < 200ms
• CSLIP使1字节数据往返从85ms减至12.5ms

2.11 小结

链路层协议包括以太网、IEEE 802、SLIP、PPP和环回接口。MTU和路径MTU是重要概念。