读书笔记二：TCP/IP详解之数据链路层

数据链路层的功能：

为网络层提供服务，良好的服务接口；保证数据传输的有效、可靠；调节数据流，保证慢速的接收方不会被快速的发送方淹没。

数据链路层协议

数据链路层的协议还是很多的，有我们最常用的以太网（就是平时我们用的网卡）协议，也有不太常见的令牌环，还有FDDI，当然，还有国内现在相当普及的PPP协议（就是adsl宽带），以及一个loopback协议。

Linux系统下的 ifconfig -a 命令

[root@localhost ~]# ifconfig -a
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:2A:E4:4A  
          inet addr:192.168.74.138  Bcast:192.168.74.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe2a:e44a/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:11491 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:9690 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:6556189 (6.2 MiB)  TX bytes:1369156 (1.3 MiB)
          Interrupt:67 Base address:0x2024 

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:1308 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1308 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:1979157 (1.8 MiB)  TX bytes:1979157 (1.8 MiB)

sit0      Link encap:IPv6-in-IPv4  
          NOARP  MTU:1480  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

其中，eth0就是以太网接口，而lo则是loopback接口。这也说明这个主机在网络链路层上至少支持loopback协议和以太网协议。

PPP协议（点对点协议）

它提供了一种低速接入的解决方案，而每一种数据链路层协议，都有一个MTU(最大传输单元)定义，在这个定义下，如果IP数据报过大，则要进行分片(fragmentation)，使得每片都小于MTU，注意PPP的MTU并不是一个物理定义，而是指一个逻辑定义（个人认为就是用程序控制）。可以用netstat来打印出MTU的结果，比如键入netstat -in

Kernel Interface table

Iface       MTU Met    RX-OK RX-ERR RX-DRP RX-OVR    TX-OK TX-ERR TX-DRP TX-OVR Flg

eth0       1500   0    11491      0      0      0     9690      0      0      0 BMRU

lo        16436   0     1308      0      0      0     1308      0      0      0 LRU

就可以观察到eth0的MTU是1500。而lo（环回接口）的MTU则是1536。而802.3的MTU是1492字节。

环回接口（loopback）

最后说说那个环回接口（loopback）。环回接口允许在【同一台】主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP进行通信。A类网络号127就是为环回接口预留的。【大多数系统把ip地址127.0.0.1分配给这个接口，命名为localhost】。一个传给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现。一般情况下,一旦传输层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IP数据报离开网络层时把它返回给自己。这样子简化了设计！

对于环回接口，有如下三点值得注意:

• 传给环回地址（一般是127.0.0.1）的任何数据均作为I P输入。
• 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。
• 任何传给该主机IP地址的数据均送到环回接口