網路基礎(五) 資料鏈路層

2021-09-25 07:53:56 字數 1692 閱讀 2124

用於兩個裝置(同一種資料鏈路節點)之間進行傳遞。

解決資料在同乙個區域網裡資料從主機a到主機b的問題。--->mac幀

認識mac位址

mac位址是用來識別資料鏈路層中相連的節點,長度為48位,一般用16進製制數字加上冒號的形式來表示(例如:08:00:27:03:fb:19)。在網絡卡出廠時mac位址就確定了,不能修改。mac位址通常是唯一的。

ip位址描述的是路途總體的起點和終點,mac位址描述的是路途上的每乙個區間的起點和終點。

認識mtu

乙太網幀中的資料長度規定最小46位元組,最大1500位元組,arp資料報的長度不夠46位元組,要在後面補填充位。

最大值1500稱為乙太網的最大傳輸單元(mtu),不同的網路型別有不同的mtu。

如果乙個資料報從乙太網路由到撥號鏈路上,資料報長度大於撥號鏈路的mtu了,則需要對資料報進行分片。

不同資料鏈路層標準的mtu是不同的。

mtu對ip協議的影響:

由於資料鏈路層mtu的限制,對於較大的ip資料報要進行分包。

將較大的ip包分成多個小包,並給每個小包打上標籤,每個小包ip協議頭的16位標識(id)都是相同的,在它的3位標誌欄位中,第2位置0,表示允許分片,第3位來表示結束標記(當前是否是最後乙個小包,是的話置1,不是置0)。到達對端再將這些小包按順序重組,拼裝到一起返回給傳輸層,一旦這些小包中任意乙個丟失,接收端的重組就會失敗,但ip不會負責重新傳輸資料。

mtu對udp協議的影響:

一旦udp攜帶的資料超過1472(1500-20(ip首部)-8(udp首部)),那麼就會在網路層分成多個ip資料報。其中任意乙個丟失,都會引起接收端網路層重組失敗,也就意味著,如果udp資料報在網路層被分片,整個資料被丟失的概率增大。

mtu對於tcp協議的影響:

tcp單個資料報的最大訊息長度,稱為mss,tcp在建立連線的時候,通訊雙方會進行mss協商,最理想的情況下,mss的值正好是在ip不會被分片處理的最大長度,這個長度仍受制於資料鏈路層的mtu。雙方在傳送syn的時候會在tcp頭部寫入自己能支援的mss值,雙方得知對方的mss值後,選擇較小的作為最終mss,mss的值就是在tcp首部的40位元組變長選項中。

mss=mtu-ip-udp

arp協議的工作流程:

源主機172.20.1.1希望和目標主機172.20.1.2進行通訊,它會先發乙個arp請求包,這個請求包中包含了目標ip位址172.20.1.2,並且詢問目標主機的mac位址是多少,最後源主機將這個請求廣播到本地網段。

目標主機接收到廣播的arp請求後,發現其中的ip位址與本機相符,就會傳送乙個arp應答資料報給源主機,將自己的mac位址寫在應答包中。

每台主機都維護乙個arp快取表,可以使用arp -a命令檢視。快取表中的表項有過期時間,一般為20分鐘,如果20分鐘內沒有再次使用某個表項,則這個表項就會失效,下次還要傳送arp請求來獲得目的主機的硬體位址。

arp資料報的格式

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