第3章資料鏈路

1、作用

資料鏈路層額協議定義了通過通訊媒介互連的裝置之間傳輸的規範。通訊媒介包括雙絞線電纜、同軸電纜、光纖以及紅外線等介質。裝置之間有時也會通過交換機、網橋、中繼器等中轉資料。

2、網路拓撲

含義：網路的連線和構成的形態稱為網路拓撲。網路拓撲包括匯流排型、環型、星型、網狀型等。

3、mac位址

作用：用於識別資料鏈路中互連的節點。

組成：48位元，用16進製表示。第1位：單播位址（0）/多播位址（1）；第2位：全域性位址（0）/本地位址（1）；第3~24位（廠商識別碼）：由ieee管理並保證各廠家不重複；第24~48位：由廠商管理並保證產品之間不重複。

**注：**mac不一定是唯一的。實際上，即使mac位址相同，只要保證不是同屬於乙個資料鏈路就不會出現問題。因為存在兩種情況：人們可以在微機板上自由設定自己的mac位址；此外，一台主機上如果啟動多個虛擬機器，可以用虛擬軟體自己設定mac位址給多個虛擬網絡卡。

4、共享介質型網路

從通訊介質的使用方法上看，網路可分為共享介質型和非共享介質型。共享介質型網路指多個裝置共享乙個通訊介質的一種網路。基本採用半雙工通訊方式，並對介質進行訪問控制，訪問控制主要分為兩種：爭用方式、令牌傳遞。

令牌傳遞方式：沿著令牌環傳送一種叫做「令牌」的特殊報文，只有獲得令牌的站才能傳送資料。優點：解決衝突和平等獲得令牌的機會，從而提高了網路效能。問題：資料鏈路的利用率達不到100%。

5、非共享介質網路

它是指不共享截止，是對截止採取專用的一種傳輸控制方式。由交換機負責**資料幀；採用全雙工通訊方式。優點：不會發生衝突。缺點：一旦交換機發生故障，與之相連的計算機之間就無法通訊。

6、半雙工與全雙工通訊

半雙工是指，只傳送或只接收的通訊方式。它類似於無線電收發器，若兩端同時說話，是聽不見對方說的話的。而全雙工不同，它允許在同一時間既可以傳送資料也可以接收資料。類似於**，接打雙方同時說話。

7、交換機**方式

有兩種方式：儲存**和直通**。儲存**是檢查以乙太網資料幀末尾的fcs位後再進行**。因此，可以避免傳送由於衝突而被破壞的幀或雜訊導致的錯誤幀。直通**方式中不需要將整個幀全部接受下來以後再進行**。

8、環路檢測技術

有兩種：生成樹與源路。生成樹：每個網橋必須在每1~10秒內相互交換bpdu包，從而判斷哪些埠使用哪些不適用，以便消除環路。源路由法：解決令牌環網路的問題。該方式可以判斷傳送資料的原位址是通過哪個網橋實現傳輸的，並將幀寫入rif。網橋則根據這個rif資訊傳送幀給目標位址。

9、乙太網

概念：是由美國的xerox公司與前dec公司設計的一種通訊方式，屬於資料鏈路層，它的規範簡單，易於nic及驅動程式實現。

分類：分兩段，10/10/1000base代表的是*mbps速度。5/2/t/f表示的是傳輸介質。在傳輸速度相同而傳輸所用電纜不同的情況下，可以連線那些允許更換傳輸介質的中繼器或集線器。而在傳輸速度不同的情況下，則必須使用那些允許變更速度的裝置如網橋、交換集線器或路由器。

幀格式：

10、無線通訊

種類：無線pan(802.15)、無線lan(802.11)、無線man(802.16)、無線ran(802.22)。wan最典型的就是手機通訊。

注：無線lan的連線分為兩種:使用接入點的無線lan連線和不使用接入點的無線lan連線（點對點模式，也叫ad-hoc模式）

wimax是使用微博在企業或家庭實現無線通訊的一種方式，屬於無線man，支援都會網路範圍內的無線通訊。

zigbee主要應用於加點的遠端控制，是一種短距離、低功耗的無線通訊技術。

11、ppp（也叫p2p）

定義：點對點，即1對1連線計算機的協議，屬於資料鏈路層。與乙太網和fddi不同的是，它與物理層沒有任何關係，因此僅有ppp無法實現通訊，還需要有物理層的支援。

實現：現在服務商都是通過pppoe實現網際網路就。pppoe是在乙太網的資料中加入ppp幀進行傳輸的一種方式。

主要功能：兩個協議，乙個是不依賴於上層的lcp協議，另乙個是依賴上層的ncp協議。如果上層為ip，此時的ncp也叫作ipcp。lcp主要負責建立和斷開連線、設定最大接收單元、設定驗證協議以及設定是否進行通訊質量的監督。ipcp則負責ip位址設定以及是否進行tcp/ip首部壓縮等裝置。

注：連線時驗證協議有兩種：pap（兩次握手、明文）和chap（一次性密碼otp，定期交換）

第3章 資料鏈路