链路层主要的三个目的：
1）为IP模块发送和接收IP数据包
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

以太网的链路层协议：两个串行接口链路层协议（SLIP 和PPP）, 以及大多数实现都包含的环回（loopback）驱动程序。

MTU： 最大传输单元

2.2. 以太网和IEEE 802封装 ——
我们常说的都是以太网的封装格式（常用）
以 太 网 这 个 术 语 一 般 是 指 数 字 设 备 公 司 ( D i g i t a l E q u i p m e n t C o r p . )、 英 特 尔 公 司 ( I n t e l C o r p . )和 X e r o x 公司在 1 9 8 2 年 联 合 公 布 的 一 个 标 准 。

它 是 当 今 T C P / I P 采 用 的 主 要 的 局 域 网 技 术。
它采用一种称作 C S M A / C D的 媒 体 接 入 方 法 ， 其 意 思 是 带 冲 突 检 测 的 载 波 侦 听 多 路 接 入
(Carrier Sense, Multiple Access with Collision Detection)。它的速率为10 Mb/s，地址为48 bit。

8 0 2 . 3 针对整个 C S M A / C D 网络，
8 0 2 . 4 针 对 令 牌 总 线 网 络 ，
8 0 2 . 5 针 对 令 牌 环 网 络 。
都是由 8 0 2 . 2标 准 来 定 义 ， 那 就 是 8 0 2 网 络 共 有 的 逻 辑 链 路 控 制 ( L L C )。 不 幸 的 是 ， 8 0 2 . 2 和 8 0 2 . 3 定 义 了 一 个 与 以 太 网 不 同 的 帧 格 式 。

IEEE 802要求每台Internet主机都与一个10Mb/s的以太网电缆相连接的：
1）必须能发送和接收采用REC 1042(IEEE 802)封装格式的分组
2）应该能够接收与RFC 894 混合的REC 1042封装格式的分组
3）也许能够发送采用 RFC 1042格式封装的分组。
如果主机能同时发送两种类型的分组数
据，那么发送的分组必须是可以设置的，而且默认条件下必须是 RFC 894分组。

RFC 894 和 RFC 1042
两种帧格式都采用 4 8 b i t ( 6 字节)的目的地址和源地址( 8 0 2 . 3 允许使用 1 6 b i t 的地址，但
一般是 4 8 b i t 地址)。这就是我们在本书中所称的硬件地址。 A R P 和 R A R P 协议(第4 章和第 5 章) 对 3 2 b i t 的 I P 地址和 4 8 b i t 的 硬 件 地 址 进 行 映 射 。

封装格式

后面的两个字节：
1）802：长度， 指的是它后续数据的字节长度，但不包括CRC验证码； 而类型字段则由后续的子网接入协议( S u b - n e t w o r k A c c e s s P r o t o c o l ， S N A P )的首部给出。
2）以太网：类型，定义了后续数据的类型
—— 802 和以太网定义的长度有效值无一相同，这个就可以对两种帧进行区分。

以后可能不用管IEEE的内容

C R C 字 段 用 于 帧 内 后 续 字 节 差 错 的 循 环 冗 余 码 检 验 ( 检 验 和 )( 它 也 被 称 为 F C S 或帧检验
序列)。 —— 这个需要看一下这个是怎么校验的

2.3 尾部封装
描述了另一种用于以太网的封装格式，称为：尾部封装(trailer encapsulation)
通过调整IP数据包中字段的次序来提高性能。
《在以太网中数据帧中，开始的那部分是边长的字段(IP首部和TCP首部)》
把它们移到尾部（在CRC之前），这样当把数据复制到内核时，就可以把数据帧中的数据部分映射到一个硬件页面， 节省内存到内存的复制过程。

TCP 数据报的长度是512字节的整数倍，正好可以用内核中的页表处理。 —— 所以，我们要了解内存的分页过程

—— 现在基本上是反对了尾部封装了； （可以略过）

2.4 SLIP: 串行线路IP （Serial Line IP）
它是一种在串行线路上对IP数据报进行封装的简单形式。
SLIP适用于家庭中每台计算机几乎都有的RS-232串行端口和高速调制解调器接入Internet。

SLIP报文的封装

SLIP协议定义的帧格式

SLIP 缺陷：
1）每一端必须知道对方的 I P 地址。没有办法把本端的 I P 地址通知给另一端。
2）数 据 帧 中 没 有 类 型 字 段 ( 类 似 于 以 太 网 中 的 类 型 字 段 )。如果一条串行线路用于 S L I P ，那么它不能同时使用其他协议
3)S L I P 没 有 在 数 据 帧 中 加 上 检 验 和 ( 类 似 于 以 太 网 中 的 C R C 字段)。如果 S L I P 传 输 的 报 文被线路噪声影响而发生错误，只能通过上层协议来发现(另一种方法是，新型的调制解调 器 可 以 检 测 并 纠 正 错 误 报 文 )

现在很多厂家都支持这个协议；

2.5 压缩的SLIP
由 于 串 行 线 路 的 速 率 通 常 较 低 ( 1 9 2 0 0 b / s 或 更 低 )， 而 且 通 信 经 常 是 交 互 式 的 ( 如 T e l n e t 和 R l o g i n ， 二 者 都 使 用 T C P )，因此在 S L I P 线 路 上 有 许 多 小 的 T C P 分 组 进 行 交 换 。 为 了 传 送 1 个 字 节 的 数 据 需 要 2 0 个字节的 I P 首部和 2 0 个字节的 T C P 首 部 ， 总 数 超 过 4 0 个字节；
C S L I P 一般能把上面的 4 0 个字节压缩到 3 或 5 个 字节。

2.6 PPP 点对点协议
修改了SLIP协议的所有缺陷
包括了三个部分：
1）在串行链路上封装IP数据包的方法。支持数据为8bit和无奇偶校验的异步模式，还支持面向比特的同步链接
2）建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（TCP：Link Control Protocol） 。 它允许通信双方进行协商，已确定不同的选项。
3）针对不同的网络层协议的网络控制协议（NCP：Network Control Protocol）体系。当前RFC定义的网络层有IP、OSI网络层、DECnet以及AppleTalk。

PPP的数据结构

每一帧都以标志字符 0 x 7 e 开始和结束。紧接着是一个地址字节，值始终是 0 x ff ，然后是一 个值为 0 x 0 3 的控制字节。

协议字段：
x 0 0 2 1 时 ， 表 示 信 息 字 段 是 一 个 I P 数 据 报 ; 值 为 0 x c 0 2 1时 ， 表 示 信 息 字 段 是 链 路 控 制 数 据 ; 值 为 0 x 8 0 2 1 时 ， 表 示 信息字段是网络控制数据。

C R C 字段(或 F C S ， 帧 检 验 序 列 ) 是 一 个 循 环 冗 余 检 验 码 ， 以 检 测 数 据 帧 中 的 错 误 。

信息中如果有0x7E , 那么就需要采用比特填充（bit stuffing）的硬件技术来完成的；

实现过程：

1. 当遇到字符 0 x 7 e 时，需连续传送两个字符: 0 x 7 d 和 0 x 5 e ，以实现标志字符的转义。
2. 当遇到转义字符 0 x 7 d 时，需连续传送两个字符: 0 x 7 d 和 0 x 5 d ，以实现转义字符的转义。
   3 ) 默 认 情 况 下 ， 如 果 字 符 的 值 小 于 0 x 2 0 ( 比 如 ， 一 个 A S C I I 控 制 字 符 )， 一 般 都 要 进 行 转
   义。例如，遇到字符 0 x 0 1 时需连续传送 0 x 7 d 和 0 x 2 1 两个字符(这时，第 6 个比特取补码后变为 1，而前面两种情况均把它变为 0)。

比较： (感觉暂时不用管PPP和SLIP协议的内容)
P P P 比 S L I P 具 有 下 面 这 些 优 点 : ( 1 ) P P P 支 持 在 单 根 串 行 线 路 上 运 行 多 种 协 议 ， 不只是 I P 协议; (2) 每一帧都有循环冗余检验; (3) 通信双方可以进行 I P 地址的动态协商(使用
I P 网络控制协议); (4) 与 C S L I P 类似，对 T C P 和 I P 报文首部进行压缩; ( 5 ) 链 路 控 制 协 议 可 以 对多个数据链路选项进行设置。为这些优点付出的代价是在每一帧的首部增加 3个字节，当建 立链路时要发送几帧协商数据，以及更为复杂的实现。

2.7 环回接口 （lookback interface）
允许运行在同一台主机上的客户程序和服务程序通过TCP/IP 进行通信。 A类网络号127就是给环回接口预留的；
一般系统把IP地址127.0.0.1 分配给这个接口，并命名为localhost。 一个传给环回的IP数据包不能在任何网络上出现。

检测到目的端地址是环回地址时，应该可以省略部分传输层和所 有网络层的逻辑操作。但是大多数的产品还是照样完成传输层和网络层的所有过程，只是当
I P 数据报离开网络层时把它返回给自己。

IP数据报的过程

1. 传给环回地址(一般是 1 2 7 . 0 . 0 . 1 )的任何数据均作为 I P 输入。
2. 传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口，然后送到以太网上。这是
   因为广播传送和多播传送的定义(第 1 2 章)包含主机本身。
   3 ) 任何传给该主机 I P 地 址 的 数 据 均 送 到 环 回 接 口 。

2.8 最大传输单元MTU
链路上对数据帧的长度都有一个限制的特性 —— MTU
如果 I P 层 有 一 个 数 据 报 要 传 ， 而 且 数 据的长度比链路层的 M T U 还大，那么 I P 层 就 需 要 进 行 分 片 ( f r a g m e n t a t i o n )， 把 数 据 报分成若干片，这样每一片都小于 M T U 。

点到点的链路层(如 S L I P 和 P P P )的 M T U并非指的 是网络媒体的物理特性。相反，它是一个逻辑限制，目的是为交互使用提供足够快的响应时 间。

2.9 路径MTU
当在同一个网络上的两台主机互相进行通信时，该网络的 M T U 是 非 常 重 要 的 。
但 是 如 果 两台主机之间的通信要通过多个网络，那么每个网络的链路层就可能有不同的 M T U 。重要的不是两台主机所在网络的 M T U的值，重要的是两台通信主机路径中的最小 M T U 。它被称作路径M T U。

两台主机之间的路径 M T U 不 一 定 是 个 常 数 。 它 取 决 于 当 时 所 选 择 的 路 由 。 而 选 路 不 一 定 是 对 称 的 ( 从 A 到 B 的 路 由 可 能 与 从 B 到 A 的 路 由 不 同 )， 因 此 路 径 M T U 在 两 个 方 向 上 不 一 定 是 一致的。
——> 动态、方向

2.10 串行线路吞吐量计算
将用这些串行线路吞吐量的计算来验证数据从串行线路上通过的 时间。

数据块的划分： 考虑到数据的占用比例，和等待的时间问题，取一个平衡的值；
。。。。 这个需要进行计算