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链路层协议

前言​

一、在不断的学习中愈发的感觉学习各种框架是不够的，只会使用框架而不懂背后封装的东西，就像一个流水线工人那样，手握扳手只需拧螺丝就好了，完全没有任何思考。因为不懂原理，自然也对所谓的优化 一窍不通，因此对这些基础向的东西的学习就很有必要了，它们才是构成整个计算机网络体系的基石。

二、之前一直都是用到才急忙翻阅各种资料来补充这些知识，一方面这些知识不一定都是正确的，另一方面网上零散的知识一般很难构成一个完整的知识体系，总是存在只知其一不知其二的情况，因此对于这种偏向底层的知识翻阅书籍完整的走过一套流程会更好

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链路层的作用​

链路层主要做三件事 1、为 IP 模块发送和接收 IP 数据报 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

链路层在各层协议中要直接打交道的就是 IP、ARP 和 RARP 3个协议

可以通过 netstat 命令来查看

netstat 命令用于显示与 IP、TCP、UDP 和 ICMP 协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况

  -a            显示所有连接和侦听端口。
  -b            显示在创建每个连接或侦听端口时涉及的
                可执行文件。在某些情况下，已知可执行文件托管
                多个独立的组件，此时会
                显示创建连接或侦听端口时
                涉及的组件序列。在此情况下，可执行文件的
                名称位于底部 [] 中，它调用的组件位于顶部，
                直至达到 TCP/IP。注意，此选项
                可能很耗时，并且可能因为你没有足够的
                权限而失败。
  -e            显示以太网统计信息。此选项可以与 -s 选项
                结合使用。
  -f            显示外部地址的完全限定
                域名(FQDN)。
  -n            以数字形式显示地址和端口号。
  -o            显示拥有的与每个连接关联的进程 ID。
  -p proto      显示 proto 指定的协议的连接；proto
                可以是下列任何一个: TCP、UDP、TCPv6 或 UDPv6。如果与 -s
                选项一起用来显示每个协议的统计信息，proto 可以是下列任何一个:
                IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 或 UDPv6。
  -q            显示所有连接、侦听端口和绑定的
                非侦听 TCP 端口。绑定的非侦听端口
                不一定与活动连接相关联。
  -r            显示路由表。
  -s            显示每个协议的统计信息。默认情况下，
                显示 IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 和 UDPv6 的统计信息；
                -p 选项可用于指定默认的子网。
  -t            显示当前连接卸载状态。
  -x            显示 NetworkDirect 连接、侦听器和共享
                终结点。
  -y            显示所有连接的 TCP 连接模板。
                无法与其他选项结合使用。
  interval      重新显示选定的统计信息，各个显示间暂停的
                间隔秒数。按 CTRL+C 停止重新显示
                统计信息。如果省略，则 netstat 将打印当前的
                配置信息一次。

MTU​

什么是 MTU

链路层数据帧的最大长度就是 MTU（注意 MTU 是指帧的负荷部分，不包括帧的头部、尾部及控制用字段），如果 IP 层有一个数据报要传送，而且这个 IP PDU（packet）的长度要比链路层的 MTU 要大，那么 IP 层就需要进行分片，即使得每一片都小于 MTU，这样才能通过链路层来封装传输

# 可以使用下面这个命令查看 MTU，但是只能在 Linux 上用
netstat -i

路径MTU

如果两台主机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 MTU。这时重要的并不是两台主机各自所在网络的 MTU，而是连接两台主机中的所有网络中最小 MTU，称为路径 MTU，即两台主机的通信路径上最小的 MTU。这个数值直接影响着在整个通信过程中数据包是否需要分片

注意：路径 MTU 也不一定就是常数，它取决于通信时选择的路由，由于路由的选择不一定是对称的，所以路径 MTU 在通信的两个方向上也不一定是一致的

环回接口​

环回接口（loopback interface）是一种特殊的逻辑网络接口，绝大数的网络设备都支持这种形式的逻辑接口，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 TCP/IP 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，并且命名为 localhost

无论什么程序，一旦使用环回地址发送数据，环回驱动程序会立即把数据返回给协议栈中的 IP 输入程序而不进行任何网络传输

回环口

参考资料​

参考资料 TCP/IP 协议分析教程与实验 参考资料 计算机网络教程-第四版 华为官网提供的-协议地图-可以点进去看每个协议的报文结构