数据链路层具体协议

目录

一、认识以太网

二、以太网帧格式

三、认识MTU

3.1 MTU对IP协议的影响


一、认识以太网

  • "以太网" 不是一种具体的网络,而是一种技术标准;既包含了数据链路层的内容,也包含了一些物理层的内容。例如:规定了网络拓扑结构,访问控制方式,传输速率等;
  • 例如以太网中的网线必须使用双绞线;传输速率有10M,100M,1000M等;
  • 以太网是当前应用最广泛的局域网技术;和以太网并列的还有令牌环网,无线LAN等

二、以太网帧格式

以太网的帧格式如下所示:

  • 源地址和目的地址是指网卡的硬件地址(也叫MAC地址),长度是48位,是在网卡出厂时固化的;
  • 帧协议类型字段有三种值,分别对应IP、ARP、RARP;
  • 帧末尾是CRC校验码

三、认识MTU

MTU相当于发快递时对包裹尺寸的限制。这个限制是不同的数据链路对应的物理层,产生的限制。

  • 以太网帧中的数据长度规定最小46字节,最大1500字节,ARP数据包的长度不够46字节,要在后面补填充位;
  • 最大值1500称为以太网的最大传输单元(MTU),不同的网络类型有不同的MTU;
  • 如果一个数据包从以太网路由到拨号链路上,数据包长度大于拨号链路的MTU了,则需要对数据包进行分片(fragmentation)(也就是IP协议中的分包组包);
  • 不同的数据链路层标准的MTU是不同的;

3.1 MTU对IP协议的影响

由于数据链路层MTU的限制,对于较大的IP数据包要进行分包。下述是分包组包的详细过程:

  • 将较大的IP包分成多个小包,并给每个小包打上标签;
  • 每个小包IP协议头的 16位标识(id) 都是相同的;
  • 每个小包的IP协议头的3位标志字段中,第2位置为0,表示允许分片,第3位来表示结束标记(当前是否是最后一个小包,是的话置为1,否则置为0);
  • 到达对端时再将这些小包,会按顺序重组,拼装到一起返回给传输层;
  • 一旦这些小包中任意一个小包丢失,接收端的重组就会失败。但是IP层不会负责重新传输数据;

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