注：以後文章中顏色內容爲不必注意，顏色內容爲特別注意。
一、概述
在T C P / I P協議族中，鏈路層主要有三個目的：
（1）爲I P模塊發送和接收I P數據報；
（2）爲A R P模塊發送A R P請求和接收A R P應答；
（3）爲R A R P發送R A R P請求和接收R A R P應答。
T C P / I P支持多種不同的鏈路層協議，這取決於網絡所使用的硬件，如以太網、令牌環網、F D D I（光纖分佈式數據接口）及R S-2 3 2串行線路等。
二、以太網和IEEE 802封裝
以太網是當今T C P / I P採用的主要的局域網技術。它採用一種稱作C S M A / C D的媒體接入方法，速率爲10 Mb/s，地址爲48 bit。
幾年後，I E E E8 0 2委員會公佈了一個稍有不同的標準集，其中8 0 2 . 3針對整個C S M A / C D網絡，8 0 2 . 4針對令牌總線網絡，8 0 2 . 5針對令牌環網絡。這三者的共
同特性由8 0 2 . 2標準來定義，那就是8 0 2網絡共有的邏輯鏈路控制（L L C）。不幸的是，8 0 2 . 2和8 0 2 . 3定義了一個與以太網不同的幀格式。文獻[Stallings 1987]對所有的IEEE 802標準進行了詳細的介紹。在T C P / I P世界中，以太網I P數據報的封裝是在RFC 894[Hornig 1984]中定義的，IEEE 802網絡的I P數據報封裝是在RFC 1042[Postel and Reynolds 1988]中定義的。主機需求R F C要求每臺I
n t e r n e t主機都與一個10 Mb/s的以太網電纜相連接：
1) 必須能發送和接收採用RFC 894（以太網）封裝格式的分組。
2) 應該能接收與RFC 894混合的RFC 1042（IEEE 802）封裝格式的分組。
3) 也許能夠發送採用RFC 1042格式封裝的分組。如果主機能同時發送兩種類型的分組數據，那麼發送的分組必須是可以設置的，而且默認條件下必須是RFC 894分組。
最常使用的封裝格式是RFC 894定義的格式, 即以太網數據報封裝。
上圖中802標準定義的幀中源地址後的2字節長度與以太網幀中2字節的類型有效取值都不一樣，可以利用這一點來區分這兩種幀。
802.3和以太網幀最小長度64字節（包括CRC）。
兩種幀都有最小長度限制，爲了保證這一點，必須在不足的空間插入填充（p a d）字節。
三、SLIP：串行線路IP
S L I P的全稱是Serial Line IP。它是一種在串行線路上對I P數據報進行封裝的簡單形式，在RFC 1055[Romkey 1988]中有詳細描述。S L I P適用於家庭中每臺計算機幾乎都有的R S - 2 3 2串行端口和高速調制解調器接入I n t e r n e t。
下面的規則描述了S L I P協議定義的幀格式：
1) IP數據報以一個稱作E N D（0 x c 0）的特殊字符結束。同時，爲了防止數據報到來之前的線路噪聲被當成數據報內容，大多數實現在數據報的開始處也傳一個E N D字符（如果有線路噪聲，那麼E N D字符將結束這份錯誤的報文。這樣當前的報文得以正確地傳輸，而前一個錯誤報文交給上層後，會發現其內容毫無意義而被丟棄）。
2) 如果I P報文中某個字符爲E N D，那麼就要連續傳輸兩個字節0 x d b和0 x d c來取代它。0 x d b這個特殊字符被稱作S L I P的E S C字符，但是它的值與A S C I I碼的E S C字符（0 x 1 b）不同。
3) 如果I P報文中某個字符爲S L I P的E S C字符，那麼就要連續傳輸兩個字節0 x d b和0 x d d來取代它。
S L I P是一種簡單的幀封裝方法，還有一些值得一提的缺陷：
1) 每一端必須知道對方的I P地址。沒有辦法把本端的I P地址通知給另一端。
2) 數據幀中沒有類型字段（類似於以太網中的類型字段）。如果一條串行線路用於S L I P，那麼它不能同時使用其他協議。
3 )S L I P沒有在數據幀中加上檢驗和（類似於以太網中的C R C字段）。如果S L I P傳輸的報文被線路噪聲影響而發生錯誤，只能通過上層協議來發現（另一種方法是，新型的調制解調器可以檢測並糾正錯誤報文）。這樣，上層協議提供某種形式的C R C就顯得很重要。
壓縮的SLIP：由於串行線路的速率通常較低（19200 b/s或更低），而且通信經常是交互式的（如Te l n e t和R l o g i n，二者都使用T C P），因此在S L I P線路上有許多小的T C P分組進行交換。爲了傳送1個字節的數據需要2 0個字節的I P首部和2 0個字節的T C P首部，總數超過4 0個字節。既然承認這些性能上的缺陷，於是人們提出一個被稱作C S L I P（即壓縮S L I P）的新協議，它在RFC 1144[Jacobson 1990a]中被詳細描述。C S L I P一般能把上面的4 0個字節壓縮到3或5個字節。它能在C S L I P的每一端維持多達1 6個T C P連接，並且知道其中每個連接的首部中的某些字段一般不會發生變化。對於那些發生變化的字段，大多數只是一些小的數字和的改變。這些被壓縮的首部大大地縮短了交互響應時間。
四、 PPP：點對點協議
P P P，點對點協議修改了S L I P協議中的所有缺陷:
1) 在串行鏈路上封裝I P數據報的方法。P P P既支持數據爲8位和無奇偶檢驗的異步模式（如大多數計算機上都普遍存在的串行接口），還支持面向比特的同步鏈接。
2) 建立、配置及測試數據鏈路的鏈路控制協議（L C P：Link Control Protocol）。它允許通信雙方進行協商，以確定不同的選項。
3) 針對不同網絡層協議的網絡控制協議（N C P：Network Control Protocol）體系。當前R F C定義的網絡層有I P、O S I網絡層、D E C n e t以及A p p l e Ta l k。例如，IP NCP允許雙方商定是否對報文首部進行壓縮，類似於C S L I P（縮寫詞N C P也可用在T C P的前面）。
由於標誌字符的值是0 x 7 e，因此當該字符出現在信息字段中時，P P P需要對它進行轉義。在同步鏈路中，該過程是通過一種稱作比特填充(bit stuffing )的硬件技術來完成的。在異步鏈路中，特殊字符0 x 7 d用作轉義字符。當它出現在P P P數據幀中時，那麼緊接着的字符的第6個比特要取其補碼，具體實現過程如下：
1) 當遇到字符0 x 7 e時，需連續傳送兩個字符：0 x 7 d和0 x 5 e，以實現標誌字符的轉義。
2) 當遇到轉義字符0 x 7 d時，需連續傳送兩個字符：0 x 7 d和0 x 5 d，以實現轉義字符的轉義。
3 )默認情況下，如果字符的值小於0 x 2 0（比如，一個A S C I I控制字符），一般都要進行轉義。例如，遇到字符0 x 0 1時需連續傳送0 x 7 d和0 x 2 1兩個字符（這時，第6個比特取補碼後變爲1，而前面兩種情況均把它變爲0）。
與S L I P類似，由於P P P經常用於低速的串行鏈路。P P P比S L I P具有下面這些優點：
(1) PPP支持在單根串行線路上運行多種協議，不只是I P協議；
(2) 每一幀都有循環冗餘檢驗；
(3) 通信雙方可以進行I P地址的動態協商(使用I P網絡控制協議)；
(4) 與C S L I P類似，對T C P和I P報文首部進行壓縮；
(5) 鏈路控制協議可以對多個數據鏈路選項進行設置。
五、環回接口
大多數系統把I P地址1 2 7 . 0 . 0 . 1分配給這個接口，並命名爲l o c a l h o s t。一個傳給環回接口的I P數據報不能在任何網絡上出現。
六、最大傳輸單元MTU
正如在圖2 - 1看到的那樣，以太網和8 0 2 . 3對數據幀的長度都有一個限制，其最大值分別是1 5 0 0和1 4 9 2字節。鏈路層的這個特性稱作M T U，最大傳輸單元。不同類型的網絡大多數都有一個上限。
路徑MTU：兩臺通信主機路徑中的最小M T U。兩臺主機之間的路徑M T U不一定是個常數。它取決於當時所選擇的路由。而選路不一定是對稱的（從A到B的路由可能與從B到A的路由不同），因此路徑M T U在兩個方向上不一定是一致的。有路徑M T U的發現機制。