TCP/IP詳解學習筆記(2)-數據鏈路層

數據鏈路層有三個目的:

  • 爲IP模塊發送和 接收IP數據報。
  • 爲ARP模塊發送ARP請求和接收ARP應答。
  • 爲RARP發送RARP請 求和接收RARP應答

ip大家都聽說過。至於ARP和RARP,ARP叫做地址解析協議,是用IP地址換MAC地址的一種協議,而RARP則叫做逆地址解析協議,在tcp/ip協議的後面章節會介紹它們(在局域網裏面用ARP協議可以很容易的搞癱瘓網絡哦)

數據鏈路層的協議還是很多的,有我們最常用的以太網(就是平時我們用的網卡)協議,也有不太常見的令牌環,還有FDDI,當然,還有國內現在相當普及的PPP協議(就是adsl寬帶),以及一個loopback協議。

聯繫linux裏面的ifconfig -a命令,這個命令通常會得到如下的結果

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:01:4A:03:5B:ED
inet addr:192.168.11.2 Bcast:192.168.11.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::201:4aff:fe03:5bed/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:2819 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:76 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:241609 (235.9 KiB) TX bytes:9596 (9.3 KiB)

lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
RX packets:2713 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:2713 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:3516032 (3.3 MiB) TX bytes:3516032 (3.3 MiB)

 

其中,eth0就是以太網接口,而lo則是loopback接口。這也說明這個主機在網絡鏈路層上至少支持loopback協議和以太網協議。

以太網(Ether-net)的定是指數字設備公司( Digital Equipment Corp.)、英特爾公司(Intel Corp.)和Xerox公司在1982年聯合公佈的一個標準,這個標準裏面使用了一種稱作CSMA/CD的接入方法。而IEEE802提供的標準集802.3(還有一部分定義到了802.2中)也提供了一個CSMA/CD的標準。這兩個標準稍有不同,TCP/IP協議對這種情況的處理方式如下:

  • 以太網的IP數據報封裝在RFC894中定義,而IEEE802網絡的IP數據報封裝在RFC1042中定義。
  • 一臺主機一定要能發送和接收RFC894定義的數據報。
  • 一臺主機可以接收RFC894和RFC1042的封裝格式的混合數據報。
  • 一臺主機也許能夠發送RFC1042數據報。。如果主機能同時發送兩種類型的分組數 據,那麼發送的分組必須是可以設置的,而且默認條件下必須是RFC 894分組。

可見,RFC1042在TCP/IP裏面處於一個配角的地位。這兩種不同的數據報格式請參考教材。

ppp(點對點協議)是從SLIP的替代品。他們都提供了一種低速接入的解決方案。而每一種數據鏈路層協議,都有一個MTU(最大傳輸單元)定義,在這個定義下面,如果IP數據報過大,則要進行分片(fragmentation),使得每片都小於MTU,注意PPP的MTU並不是一個物理定義,而是指一個邏輯定義(個人認爲就是用程序控制)。可以用netstat來打印出MTU的結果,比如鍵入netstat -in
 

Kernel Interface table
Iface       MTU Met    RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR    TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg
eth0       1500   0     1774      0      0      0      587      0      0      0 BMRU
lo        16436   0     2667      0      0      0     2667      0      0      0 LRU
 

就可以觀察到eth0的MTU是1500。而lo(環回接口)的MTU則是16436。

最後說說那個環回接口(loopback)。平時我們用127.0.0.1來嘗試自己的機器服務器好使不好使。走的就是這個loopback接口。對於環回接口,有如下三點值得注意:

  • 傳給環回地址(一般是127.0.0.1)的任何數據均作爲I P輸入。
  • 傳給廣播地址或多播地址的數據報復制一份傳給環回接口,然後送到以太網上。這是 因爲廣播傳送和多播傳送的定義包含主機本身。
  • 任何傳給該主機IP地址的數據均送到環回接口。

 

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