TCP IP詳解卷1 協議 二 鏈路層

2021-08-10 17:31:00 字數 2442 閱讀 8801

鏈路層主要有三個目的:

(1)為ip模組傳送和接收ip資料報;

(2)為arp模組傳送arp請求和接收arp應答;

(3)為rarp傳送rarp請求和接收rarp應答。

tcp/ip支援多種不同的鏈路層協議,這取決於網路硬體,如乙太網、令牌環網、fddi和rs-232序列線路等。

乙太網是當今tcp/ip採用的主要的區域網技術。它採用一種稱作csma/cd的**接入方法,其意思是帶衝突檢測的載波偵聽多路接入(carrier sense, multiple access with collision detection)。它的速率為 10 mb/s,位址為48 bit 。

802.3

csma/cd網路

802.4

令牌匯流排網路

802.5

令牌環網路

兩種幀格式都採用48bit(6位元組)的目的位址和源位址。在802標準定義的幀格式中,長度欄位是指它後續資料的位元組長度,但不包括 crc檢驗碼。乙太網的型別字段定義了後續資料的型別。

802定義的有效長度值與乙太網的有效型別值無一相同,這樣,就可以對兩種幀格式進行區分。

slip的全稱是serial line ip 。它是一種在序列線路上對ip資料報進行封裝的簡單形式。

下面的規則描述了slip協議定義的幀格式:

1) ip資料報以乙個稱作end(0xc0)的特殊字元結束。為了防止資料報到來之前的線路雜訊被當成資料報內容,大多數實現在資料報的開始處也傳乙個end字元。

2) 如果ip報文中某個字元為end,那麼就要連續傳輸兩個位元組0xdb和0xdc來取代它。

3) 如果ip報文中某個字元為slip的esc字元,那麼就要連續傳輸兩個位元組0xdb和0xdd來取代它。

slip的缺陷:

1) 每一端必須知道對方的ip位址。沒有辦法把本端的ip位址通知給另一端。

2) 資料幀中沒有型別字段(類似於乙太網中的型別字段)。如果一條序列線路用於slip,那麼它不能同時使用其他協議。

3) slip沒有在資料幀中加上檢驗和,只能通過上層協議來實現。

由於序列線路的速率較低,且通訊常是互動式的,因此在slip線路上有許多小的tcp分組進行交換,這就帶來了效能的缺陷。cslip是壓縮的slip,它能把40個位元組壓縮到3-5個位元組。

ppp,點對點協議修改了slip協議中的所有缺陷。 ppp包括以下三個部分:

1) 在序列鏈路上封裝ip資料報的方法。ppp既支援資料為 8位和無奇偶檢驗的非同步模式,還支援面向位元的同步鏈結。

2) 建立、配置及測試資料鏈路的鏈路控制協議(lcp:linkcontrol protocol )。它允許通訊雙方進行協商,以確定不同的選項。

3) 針對不同網路層協議的網路控制協議(ncp)體系

每一幀都以標誌字元0x7e開始和結束。緊接著是乙個位址位元組,值始終是0xff,然後是乙個值為0x03的控制位元組。

由於標誌字元的值是0x7e,因此當該字元出現在資訊欄位中時, ppp需要對它進行轉義。在同步鏈路中,該過程是通過一種稱作位元填充 (bit stuffing)的硬體技術來完成的。

ppp比slip 具有下面這些優點:

(1) ppp支援在單根序列線路上執行多種協議,不只是 ip協議;

(2) 每一幀都有迴圈冗餘檢驗;

(3) 通訊雙方可以進行ip位址的動態協商 (使用ip網路控制協議 );

(4) 與cslip類似,對 tcp和ip報文首部進行壓縮;

(5) 鏈路控制協議可以對多個資料鏈路選項進行設定。

大多數的產品都支援環迴介面(loopback inte***ce),以允許執行在同一臺主機上的客戶程式和伺服器程式通過tcp/ip進行通訊。a 類網路號127就是為環迴介面預留的。根據慣例,大多數系統把 ip位址127.0.0.1 分配給這個介面,並命名為localhost。乙個傳給環迴介面的ip資料報不能在任何網路上出現。

一旦傳輸層檢測到目的端位址是環迴位址時,應該可以省略部分傳輸層和所有網路層的邏輯操作。但是大多數的產品還是照樣完成傳輸層和網路層的所有過程,只是當ip資料報離開網路層時把它返回給自己。

需要指出的關鍵點:

傳給127.0.0.1的任何資料君合作為ip輸入。

傳給廣播位址或多播位址的資料報複製乙份傳給127.0.0.1,然後送到乙太網上。

任何傳給該主機ip位址的資料均送到127.0.0.1。

乙太網和802.3對資料幀的長度都有乙個限制,其最大值分別是1500和1492位元組。鏈路層的這個特性稱作mtu,最大傳輸單元。

兩台通訊主機路徑中的最小 mtu,路徑mtu 在兩個方向上不一定是一致的。

《TCP IP協議詳解 卷1》 鏈路層

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