TCP/IP详解--数据链路层

链路层上最常见的封装就是以太网和IEEE 802封装，这里就使用以太网作为讲解的对象。

一、概述
     数据链路层属于计算机网络的底层，使用的信道主要有点对点信道和广播信道两种类型。
 
     在TCP/IP协议族中，数据链路层主要有三个目的：
          1）为IP模块发送和接收数据
          2）为ARP模块发送ARP请求和接收ARP应答
          3）为RARP模块发送RARP请求和接收RARP应答
     TCP/IP支持多种不同的链路层协议，这取决于网络所使用的硬件，如以太网，令牌环网，FDDI(光纤分布式数据接口）及RS-232串行线路等。
     
     数据链路层的协议数据单元——帧：将IP层（网络层）的数据报添加首部和尾部封装成帧。
     数据链路层协议有许多种，都会解决三个基本问题，封装成帧，透明传输，差错检测。

.二、以太网和IEEE802的封装
     如图所示，显示了两种不同形式的封装格式。最常使用的封装格式是RFC894定义的格式。两种帧格式均采用48bit(6 byte)的目的地址和源地址。



        以太网的帧格式才有6字节的目的地址和源头地址。帧长度字段是指它后续数据的字节长度，但不包括CRC校验码。这个长度是提供给上层协议的数据负载，也就是上层协议封装的数据最长度不要超过以太网帧的数据长度。最小数据帧尾46，最大数据帧长为1500.
        在分析以太网帧的长度时，也有不同的说法，详见http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/22490229。

二、最大传输单元MTU

      最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。
     如果在IP层要传输一个数据报比链路层的MTU还大，那么IP层就会对这个数据报进行分片。一个数据报会被分为若干片，每个分片的大小都小于或者等于链路层的MTU值。当同一网络上的主机互相进行通信时，该网络的MTU对通信双方非常重要。但当主机间要通过很多网络才能通信时，对通信双方最重要的是通信路径中最小的MTU，因为在通信路径上不同网络的链路层MTU不同。通信路径中最小的MTU被称为路径MTU。
     网络中一些常见链路层协议MTU的缺省数值如下：
FDDI协议：4352字节
以太网（Ethernet）协议：1500字节
PPPoE（ADSL）协议：1492字节
X.25协议（Dial Up/Modem）：576字节
Point-to-Point：4470字节

      以太网和802.3对数据帧的长度有一个限制，其最大值分别是1500和1492字节。链路层的这个特性称作MTU，最大传输单元，不同类型的网络大多都有一个上限，这个值是根据硬件来确定的。



       如果IP层有一个数据报要传，而且数据的长度比链路层的MTU还大,那么IP层就需要进行分片，把数据分成若干片，这样每一片就小于MTU，。

三、路径MTU

       路径MTU和上述内容类似，只不过是在传输数据的时候需要知道真个路径的最小MTU.