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TCP/IP网络访问层的构成

网络访问层是TCP/IP协议栈的最底层,它提供物理网络的接口,实现对复杂数据的发送和接收。网络访问层协议为网络接口、数据传输提供了对应的技术规范。

在 TCP/IP 协议中,网络访问层对应 OSI 七层网络模型的物理层和数据链路层。下面依次介绍这两个层的作用。

物理层

物理层是 OSI 七层网络模型中的第 1 层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。在进行数据传输时,物理层的作用是提供传送数据的通路和可靠的环境。

对于计算机来说,物理层对应的就是网络适配器(通常意义上的“网卡”)。

根据网络适配器的存在方式,可以分为两类。
  • 第一类是物理网络适配器,如有线网卡、无线网卡。
  • 第二类是虚拟网络适配器,如宽带拨号连接、VPN 连接等。

显示计算机上的网络适配器信息,执行命令如下:

root@daxueba:~# netwox 169

输出信息如下:

Lo0 127.0.0.1 notether
Lo0 ::1 notether
Eth0 192.168.59.131 00:0C:29:CA:E4:66
Eth0 fd15:4ba5:5a2b:1008:20c:29ff:feca:e466 00:0C:29:CA:E4:66
Eth0 fd15:4ba5:5a2b:1008:61f8:89cd:3207:9d0 00:0C:29:CA:E4:66
Eth0 fe80::20c:29ff:feca:e466 00:0C:29:CA:E4:66

从输出信息可以看到,该计算机中存在两类网络适配器,分别为 Lo 和 Eth。其中,Lo 表示回环接口,它是虚拟网络适配器;Eth 为以太网网络适配器。

如果同类型设备有多个,会在后面添加数字编号。编号从 0 开始,表示该类型的网络接口的第一个设备。

数据链路层

数据链路层是 OSI 七层网络模型中的第 2 层,介于物理层与网络层之间,用来为网络层提供数据传送服务。它定义了数据传输的起始位置,并且通过一些规则来控制这些数据的传输,以保证数据传输的正确性。

由于数据链路层完成以上两个独立的任务,所以相应地划分为两个子层,其含义如下:
  • 介质访问控制(Media Access Control,MAC):提供与网络适配器连接的接口。实际上,网络适配器驱动程序通常被称为 MAC 驱动,而网卡在工厂固化的硬件地址通常被称为 MAC 地址。
  • 逻辑链路控制(Logical Link Control,LLC):这个子层对经过子网传递的帧进行错误检查,并且管理子网上通信设备之间的链路。

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