链路层 - SLIP，PPP，

最常使用的封装格式是RFC 894定义的格式。图2 - 1显示了两种不同形式的封装格式。图中每个方框下面的数字是它们的字节长度。

两种帧格式都采用48 bit（6字节）的目的地址和源地址（ 8 0 2 . 3允许使用16 bit的地址，但一般是48 bit地址）。即硬件地址。

接下来的2个字节在两种帧格式中互不相同。在8 0 2标准定义的帧格式中，长度字段是指它后续数据的字节长度，但不包括C R C检验码。以太网的类型字段定义了后续数据的类型。在8 0 2标准定义的帧格式中，类型字段则由后续的子网接入协议（ Sub-network AccessP r o t o c o l，S N A P）的首部给出。幸运的是， 8 0 2定义的有效长度值与以太网的有效类型值无一相同，这样，就可以对两种帧格式进行区分。

在以太网帧格式中，类型字段之后就是数据；而在8 0 2帧格式中，跟随在后面的是3字节的802.2 LLC和5字节的802.2 SNAP。目的服务访问点（ Destination Service Access Point,D S A P）和源服务访问点（ Source Service Access Point, SSAP）的值都设为0 x a a。Ct r l字段的值设为3。随后的3个字节o rg code都置为0。再接下来的2个字节类型字段和以太网帧格式一样（其他类型字段值可以参见RFC
1340 [Reynolds and Postel 1992]）。

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）。

8 0 2 . 3标准定义的帧和以太网的帧都有最小长度要求。8 0 2 . 3规定数据部分必须至少为3 8字节，而对于以太网，则要求最少要有4 6字节。为了保证这一点，必须在不足的空间插入填充（p a d）字节。在开始观察线路上的分组时将遇到这种最小长度的情况。

SLIP：串行线路IP

下面的规则描述了S L I P协议定义的帧格式：

1) IP数据报以一个称作E N D（0 x c 0）的特殊字符结束。同时，为了防止数据报到来之前的线路噪声被当成数据报内容，大多数实现在数据报的开始处也传一个E N D字符（如果有线路噪声，那么E N D字符将结束这份错误的报文。这样当前的报文得以正确地传输，而前一个错误报文交给上层后，会发现其内容毫无意义而被丢弃）。

2) 如果I P报文中某个字符为E N D，那么就要连续传输两个字节0 x d b和0 x d c来取代它。0 x d b这个特殊字符被称作S L I P的E S C字符，但是它的值与A S C I I码的E S C字符（0 x 1 b）不同。

3) 如果I P报文中某个字符为S L I P的E S C字符，那么就要连续传输两个字节0 x d b和0 x d d来取代它。

图2 - 2中的例子就是含有一个E N D字符和一个E S C字符的I P报文。在这个例子中，在串行线路上传输的总字节数是原I P报文长度再加4个字节。



S L I P是一种简单的帧封装方法，还有一些值得一提的缺陷：

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）。这样，上层协议提供某种形式的C R C就显得很重要。

既然承认这些性能上的缺陷，于是人们提出一个被称作C S L I P（即压缩S L I P）的新协议，它在RFC 1144[Jacobson 1990a]中被详细描述。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。它能在C S L I P的每一端维持多达1 6个T C P连接，并且知道其中每个连接的首部中的某些字段一般不会发生变化。对于那些发生变化的字段，大多数只是一些小的数字和的改变。这些被压缩的首部大大地缩短了交互响应时间。

PPP：点对点协议

P P P，点对点协议修改了S L I P协议中的所有缺陷。P P P包括以下三个部分：

1) 在串行链路上封装I P数据报的方法。P P P既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式（如大多数计算机上都普遍存在的串行接口），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（ L C P：Link Control Protocol）。它允许通信双方进行协商，以确定不同的选项。

3) 针对不同网络层协议的网络控制协议（ N C P：Network Control Protocol）体系。当前R F C定义的网络层有I P、O S I网络层、D E C n e t以及A p p l e Ta l k。例如，IP NCP允许双方商定是否对报文首部进行压缩，类似于C S L I P（缩写词N C P也可用在T C P的前面）。



总的来说， P P P比S L I P具有下面这些优点： (1) PPP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。

环回接口

大多数的产品都支持环回接口（ Loopback Interface），以允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过T C P / I P进行通信。A类网络号1 2 7就是为环回接口预留的。根据惯例，大多数系统把I P地址1 2 7 . 0 . 0 . 1分配给这个接口，并命名为l o c a l h o s t。一个传给环回接口的I P数据报不能在任何网络上出现。



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。

最大传输单元MTU

正如在图2 - 1看到的那样，以太网和8 0 2 . 3对数据帧的长度都有一个限制，其最大值分别是1 5 0 0和1 4 9 2字节。链路层的这个特性称作M T U，最大传输单元。不同类型的网络大多数都有一个上限。