在tcp/ip協議族中，鏈路層主要有三個目的：
為ip模組傳送和接收ip資料報
為arp模組傳送arp請求和接收arp應答
為rarp傳送rarp請求和接收rarp應答
(1)乙太網
乙太網一般是指數字裝置公司,英特爾和xerox公司在2023年聯合公布的乙個標準。它是當今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，意思是帶衝突檢測的載波偵聽多路接入。它的速率為10mb/s，位址為48 bit
(2)ieee 802封裝
ieee 802委員會公布了乙個稍有不同的標準集，其中802.3針對整個csma/cd網路，802.4針對令牌匯流排網路，802.5針對令牌環網路。這三者的共同特性由802.2標準來定義，那就是802網路共有的邏輯鏈路控制（llc）
注意：ieee 802.2和802.3定義了乙個與乙太網不同的幀格式
(3)相關rfc文件
在tcp/ip中，乙太網ip資料報的封裝是在rfc 894中定義的。ieee 802網路的ip資料報封裝是在rfc 1042中定義的
主機需求rfc要求每台internet主機都與乙個10mb/s的乙太網電纜相連線：
必須能傳送和接收採用rfc 894（乙太網）封裝格式的分組
應該能接收與rfc 894混合的rfc 1042（ieee 802）封裝格式的分組
也許能夠傳送採用rfc 1042格式封裝的分組
兩種封裝格式的說明：
兩種幀格式都採用48bit（6位元組）的目的位址和源位址（802.3允許使用16bit的位址，但一般是48bit位址），稱為硬體位址。arp和rarp協議對32bit的ip位址和48bit的硬體位址進行對映
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
在乙太網幀格式中，型別字段之後就是資料；而在802幀格式中，跟隨在後面的是3位元組的802.2 llc和5位元組的802.2 snap
crc欄位用於幀內後續位元組差錯的迴圈冗餘碼檢驗（檢驗和）
802.3標準定義的幀和乙太網的幀都有最小長度要求。802.3規定資料部分必須至少為38位元組，而對於乙太網，則要求最少要有46位元組
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。slip適用於家庭中每台計算機幾乎都有的rs-232串列埠和高速數據機接入internet。下面的規則描述了slip協議定義的幀格式：
ip資料報以乙個稱作end（0xc0）的特殊字元結束。同時，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
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。0xdb這個特殊字元被稱作sli的esc字元
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
slip是一種簡單的幀封裝方法，值得一提的缺陷：
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
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
slip沒有在資料幀中加上檢驗和（類似於乙太網中的crc欄位）。如果slip傳輸報文被線路雜訊影響而發生錯誤，只能通過上層協議來發現
儘管存在這些缺點，slip仍然是一種廣泛使用的協議
由於序列線路的速率通常較低（19200b/s或更低），而且通訊經常是互動式的，因此在slip線路上有許多小的tcp分組進行交換。為了傳送1個位元組的資料需要20個位元組的ip首部和20個位元組的tcp首部，總數超過40個位元組
提出乙個被稱作cslip（壓縮slip）的新協議，它一般能把上面的40個位元組壓縮到3或5個位元組。它能在cslip的每一端維持多達16個tcp連線，並且知道其中每個連線的首部中的某些字段一般不會發生變化。對於那些發生變化的字段，大多數只是一些小的數字和的改變。這些被壓縮的首部大大地縮短了互動響應時間
ppp點對點協議修改了slip協議中的所有缺陷。包括三個部分：
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
建立、配置及測試資料鏈路的鏈路控制協議（lcp：link control protocol）它允許通訊雙方進行協商，以確定不同的選項
針對不同網路層協議的網路控制協議（ncp：network control protocol）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
協議字段，類似於乙太網中型別欄位的功能。當它的值為0x0021時，表示資訊欄位是乙個 ip資料報；值為0xc021時，表示資訊欄位是鏈路控制資料；值為0x8021時，表示資訊欄位是網路控制資料
crc欄位（或fcs，幀檢驗序列）是乙個迴圈冗餘檢驗碼，以檢測資料幀中的錯誤
標誌字元0x7e出現在資訊欄位中時，ppp需要對它進行轉義
總的來說，ppp比slip具有下面這些優點：
ppp支援在單根序列線路上執行多種協議，不只是ip協議
每一幀都有迴圈冗餘檢驗
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)
與cslip類似，對tcp和ip報文首部進行壓縮
鏈路控制協議可以對多個資料鏈路選項進行設定
為這些優點付出的代價是在每一幀的首部增加3個位元組，當建立鏈路時要傳送幾幀協商資料，以及更為複雜的實現
大多數產品都支援環迴介面，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，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
傳給環迴位址（一般是127.0.0.1）的任何資料均作為ip輸入
傳給廣播位址或多播位址的資料報複製乙份傳給環迴介面，然後送到乙太網上。這是因為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位址的資料均送到環迴介面
環迴介面可以被看作是網路層下面的另乙個鏈路層。網路層把乙份資料報傳送給環迴介面，就像傳給其他鏈路層一樣，只不過環迴介面把它返回到ip的輸入佇列中。從圖可以看出，送給主機本身ip位址的ip資料報一般不出現在相應的網路上
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。不同型別的網路大多數都有乙個上限。如果ip層有乙個資料報要傳，而且資料的長度比鏈路層的mtu還大，那麼ip層就需要進行分片，把資料報分成若干片，這樣每一片都小於mtu
當在同乙個網路上的兩台主機互相進行通訊時，該網路的mtu是非常重要的。但是如果兩台主機之間的通訊要通過多個網路，那麼每個網路的鏈路層就可能有不同的mtu。重要的不是兩台主機所在網路的mtu的值，重要的是兩台通訊主機路徑中的最小mtu。它被稱作路徑mtu
兩台主機之間的路徑mtu不一定是個常數。它取決於當時所選擇的路由。而選路不一定是對稱的（從a到b的路由可能與從b到a的路由不同），因此路徑mtu在兩個方向上不一定是一致的
如果線路速率是9600b/s，而乙個位元組有8bit，加上乙個起始位元和乙個停止位元，那麼線路的速率就是960b/s（位元組/秒）。以這個速率傳輸乙個1024位元組的分組需要1066ms。如果用slip鏈結執行乙個互動式應用程式，同時還執行另乙個應用程式如ftp傳送或接收1024位元組的資料，那麼一般來說就必須等待一半的時間（533ms）才能把互動式應用程式的分組資料傳送出去
對於互動應用來說，等待533ms是不能接受的。研究表明，互動響應時間超過100~200ms就被認為是不好的，這是傳送乙份互動報文出去後，直到接收到響應資訊（通常是出現乙個回顯字元）為止的往返時間
我們對平均等待時間的計算（傳輸最大資料幀所需時間的一半）只適用於slip鏈路（或ppp鏈路）在互動通訊和大塊資料傳輸這兩種情況下
《TCP IP詳解》筆記 第二章 鏈路層
第二章 鏈路層 1 鏈路層的作用 tcp ip的四層模型中，處於最下層的是鏈路層。它的主要作用是 接收和傳送ip模組的資料報 為apr模組傳送arp請求和接收apr應答 為rapr模組傳送rapr請求和接收rapr應答。2 乙太網協議和ieee 802.3協議。乙太網協議時先提出來的，採用csma ...
TCP IP詳解 卷一（第二章 鏈路層）
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《TCP IP詳解 卷1 協議》第二章 鏈路層
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