一、简介
链路层主要有三个目的：
（1）为IP模块发送和接受IP数据报；
（2）为ARP模块发送ARP请求和接受ARP应答；
（3）为RARP发送RARP请求和接受RARP应答。
二、以太网和IEEE 802封装
两种帧都采用48bit（6字节）的目的地址和源地址，也成为硬件地址。ARP和RARP协议对32bit的IP地址和48bit的硬件地址进行映射。两种封装格式如下所示：
其中长度字段不包括CRC校验码。
三、SLIP：串行线路IP
SLIP协议定义的格式：
（1）IP数据报以一个END（0xc0）的特殊字符结束。大多数实现在数据报开始处也传一个END字符，可终止前一个错误报文的传输；
（2）如果IP数据报中某个字符是END，则要连续传输两个字节的0xdb和0xdc来取代它。0xdb这个字符被称作SLIP的ESC字符，但它的值与ASCII码的ESC字符（0x1b）不同。
（3）如果IP报文中某个字符为SLIP的ESC字符，则连续传输两个字节0xdb和0xdd来取代它。
报文封装格式如下所示：
SLIP也有缺陷，主要包括：
（1）每一端必须知道对方的IP地址。没有办法把本端的IP地址通知给另一端；
（2）数据帧中没有类型字段。如果一条串行线路用于SLIP，那么它不能同时使用其他协议；
（3）SLIP没有在数据帧中加上校验和。
四、压缩的SLIP
压缩的SLIP，即CSLIP，能把40字节压缩到3~5个字节。它能在每一端维持多达16个TCP链接，并知道每个链接的首部中的某些字段一般不会发生变化。被压缩的首部大大缩短了交互响应时间。
五、PPP：点对点协议
点对点协议修改了SLIP协议中的所有缺陷，主要包括以下三个部分：
（1）在串行链路上封装IP数据报的方法。支持数据为8位和无奇偶校验的异步模式，还支持面向比特的同步连接。
（2）建立、配合和测试数据链路的链路控制协议LCP，允许通信双方进行协商，以确定不同的选项。
（3）针对不同网络层协议的网络控制协议NCP体系。
下图为PPP数据帧格式：
PPP协议每一帧都以0x7e开始和结束。紧接着是一个地址字节，值始终是0xff，然后是一个值为0x03的控制字节。接下来是协议字段。分别可承载IP数据报、拦路控制数据和网络控制字段。
CRC字段是一个循环冗余校验码，以检测数据帧中的错误。
当信息字段中出现0x7e时，PPP需要对其进行转义，过程如下：
（1）当遇到字符0x7e，需要传递两个字符0x7d额0x5e，以实现标志字符的转义；
（2）当遇到转义字符0x7d时，需要传递两个字符0x7d和0x5d，以实现转义字符的转义；
（3）默认情况下，如果字符值小于0x20，一般都要进行转义。
链路控制协议可指定是否需要对32个字符中的某些值进行转义，默认情况下是对所有32个字符都进行转义。
PPP比SLIP有以下优点：
（1）PPP支持在单根串行线路上运行多种协议，不只是IP协议；
（2）每一帧都有循环冗余检验；
（3）通信双方可以进行IP地址的动态协商（通过IP网络控制协议）；
（4）与CSLIP类似，对TCP和IP报文首部进行压缩；
（5）链路控制协议可以对多个数据链路选项进行设置。
六、环回接口
环回接口loopback interface，允许运行在同一主机上的客户程序与服务器程序通过TCP/IP进行通信。根据惯例，IP地址127.0.0.1为环回接口，其命名为localhose。
环回接口处理IP数据报过程如下：
七、最大传输单元MTU
链路层对数据帧长度都有一个限制，这个特性称作最大传输单元MTU。
下图为不同类型网络下MTU的值：
如果需要传输的数据长度比链路层的MTU还大，那么IP层就要对数据进行分片。
八、路劲MTU
两台通信主机路径中的最小MTU，称作路径MTU。