数据链路层
2017-12-08 21:01:25 36 举报AI智能生成
计算机网络数据链路层
作者其他创作
大纲/内容
信道
点对点信道
PPP协议
性质
不可靠的传输协议
组成
（1)一个将IP数据报封装到串行链路的方法
（2）链路控制协议LCP
作用：建立、配置和测试数据链路连接
（3)网络控制协议NCP
格式
首部（5字节）
F
标识字段
1字节
A
地址字段（无意义）
1字节
C
控制字段
1字节
协议
2字节
信息部分<=1500字节
IP数据报
长度可变
尾部（3字节）
FCS
CRC帧检验序列
2字节
F
标识字段
1字节
字节填充
PPP协议面向字节，以字节为整
添加转义字符
零比特填充
使用情况
在使用SONET/SDH链路时使用
发现连续5个1，立即填入1个0
工作状态
（1）用户拨号接入ISP
（2）建立用户到ISP的物理链接
（3）用户PC向ISP发送一系列LCP分组
（4）网络配置
（5）NCP分配给新接入PC临时IP
（6）通信完毕，NCP释放网络层链接，收回IP
（7）LCP释放链路层链接
（8）释放物理层链接
协议数据单元
帧
碎片帧
<64字节
广播信道，以太网
局域网数据链路层
共享信道
（1）静态划分信道
代价高，不适合局域网
频分复用
时分复用
波分复用
码分复用
（2）动态媒体接入控制
多点接入
（1）随机接入
冲突
需要协议
（2）受控接入
轮询/探询
使用少，不重要
特点：信道并非在用户通信时固定分配给用户
CSMA/CD协议
载波监听多点接入/碰撞检测
要点
（1）多点接入
（2）载波监听
发送前、发送中不停检测信道
（3）碰撞检测
边发送边监听
电磁波在1km电缆中传播时延是5微秒
争用期（碰撞窗口）
概念：两倍的总线端到端传播时延
截断二进制指数退避算法
通信方式
半双工通信
使用过程
（1）准备发送
先检测信道
（2）检测信道
若忙，则不停检测，直至空闲
若空闲，并在96比特时间保持空闲，则发送
（3）发送过程中仍检测
发送成功，回到（1）
发送失败
立即停止发送
等待r倍512比特时间后，返回（2）
若重传16次仍不成功，停止并向上报错
网络接口卡
功能
（1）进行数据串行和并行传输的转换
（2）对数据进行缓存
（3）吧管理该适配器的设备安装到系统中
即插即用
能够自动识别设备并为其生成驱动程序
（4）实现以太网协议
MAC地址
48位全球地址，6字节
前24位
OUI组织唯一标识符
后24位
EUI扩展唯一标识符
帧格式（>=60字节）
（7字节前同步码+1字节帧界定符）
目的地址
6字节
源地址
6字节
类型
2字节
数据
46~1500字节
FCS
4字节
无效MAC帧
帧长度不是整数个字节
FCS检测出错
数据字段不在46~1500间
交换机
自学习
生成树协议
不改变实际拓扑，在逻辑上切断某些链路，消除环路
全双工
三个基本问题
（1）封装成帧
在数据前后添加首部和尾部
作用：帧定界
（2）透明传输
字节填充
添加转义字符
零比特填充
每五个1加一个0
（3）差错检测
比特差错
循环冗余检测CRC
冗余码FCS（帧检验序列）
检验后
无法得知哪一位出了差错
出现传输差错
帧丢失
帧重复
帧失序
作用
将不可靠的物理线路转化为可靠的数据链路
概念
链路
从一个节点到相邻节点的一段物理线路
物理链路
数据链路
由链路及实现控制数据的协议的硬件和软件组合而成
逻辑链路
PPP帧总长度<=1508字节=MTU最大传输单元
实质
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