計算機網路 「自頂向下方法之鏈路層

2021-08-15 15:49:27 字數 2226 閱讀 9952

在鏈路層中,由兩種通道,第一種是廣播通道,用於連線有線區域網,衛星網和混合光纖同軸電纜。第二種型別的鏈路層通道是點對點通訊鏈路,著在注入長距離鏈路連線的兩台路由器之間。

差錯糾正類似於差錯檢測,區別在於接收方不僅能監測珍重出現的位元差錯,而且能夠準確地確定幀中的差錯出現的位置(並因此糾正這些差錯)。

在典型的計算機結構,鏈路層的主體部分位於網路介面卡。網路介面卡有時也成為網路介面卡,位於網路介面卡核心的是鏈路層控制器,該控制器通常是乙個實現了許多鏈路層服務。鏈路層控制器的許多功能是用硬體實現的,越來越多的網路介面卡被綜合進主機的主機板,即所謂的區域網在主機板配置。

儘管大部分鏈路層是在硬體中實現的,但部分鏈路層是在執行於主機cpu中的軟體中實現的。

廣播鏈路能夠讓多個傳送和接收節點都連線到相同的,單一的,共享的廣播通道上。當任何乙個節點傳輸乙個幀時,通道廣播該幀,每個其它節點都收到乙個副本。

多路訪問協議用於規範節點在共享的廣播通道上的傳輸行為。

當所有節點同時接到多個幀,傳輸的幀在所有的接收方處碰撞,所有幀都丟失。

多路訪問協議可以分為三類——通道劃分協議,隨機接入協議和輪流協議。

tdm和fdm都是通道劃分協議,而cdma則是分碼多重進接,如果配置恰當,可以同時接收節點而不被干擾。

隨機接入協議在每一次碰撞後等待隨機時間再發。

時隙aloha是乙個很簡單的隨機接入協議,而ahoha效率是時隙aloha的一半。

載波偵聽多路訪問(csma)會在開始之前監測是否有人說話,而如果其他人同時開始說話,則停下。

輪流協議

輪詢協議的問題有很多,比如效率低下,比如若調配節點出問題則崩盤。

輪流協議中還有令牌協議。

並不是主機或路由器具有鏈路層位址,而是它們的介面卡(即網路介面)具有鏈路層位址。因此,具有多個網路介面的主機或路由器將具有與之相關聯的多個鏈路層位址。因此,具有多個網路介面的主機或路由器將具有與之相關聯的多個鏈路層位址,就像他也具有多個與之相關聯的ip位址一樣。重要的是鏈路層交換機並不具有於它們的介面相關聯的鏈路層位址。

mac位址長度為6資金額,有2的48次方可能的位址。

通過軟體改變一塊介面卡 的mac位址現在是可能的。

介面卡的mac位址具有扁平結構,而且不論介面卡到**用都不會變化。帶有乙太網介面的便攜機其總具有相同的mac位址。

當介面卡收到乙個幀時,將檢查該幀中的目的mac位址和自己的mac位址是否匹配。若匹配,則取出資料,否則丟棄該幀。

因為存在網路層位址(如ip位址)和鏈路層位址(mac位址),所以需要在它們之間進行轉換,這就是位址解析協議。

在傳送主機中的abp模組將去在相同區域網上的任何ip位址作為輸入,然後返回相應的mac位址。

dns和abp有些類似,dns為在網際網路中個任何地方的主機解析主機名,而abp只為在同i乙個自網上的主機和路由器介面解析ip位址。

每台主機或路由器在其記憶體中都有乙個abp表。該錶包含了ip位址到mac位址的對映關係。該abp表也包含乙個壽命值(ttl)

當abp表中補辦和對應ip位址,則傳送乙個abp分組,所有同一子網內的介面卡都可以收到,然後每個abp模組檢查自己的ip位址是否匹配,若匹配,返回乙個響應abp分組。

abp可以說是跨越網路層和鏈路層的協議。

若向別的子網傳送,則鏈路層位址為路由器介面的位址,然後由路由器轉到網路層進行處理。

使用匯流排拓撲的乙太網是一種廣播區域網,即所有傳輸的幀傳送到於該匯流排連線的所有介面卡並被其處理。

儘管乙太網幀的負載是乙個ip資料報,但是乙太網也能承載其他網路層分組。

乙太網的mtu是1500位元組,目的位址源位址是mac位址。

所有乙太網技術都向網路層提供無連線,不可靠服務。

**器是一種物理層裝置,它能在輸入端接收訊號並在輸出端再生該訊號。

基於交換機的以太區域網中,不會有碰撞,因此沒有必要使用mac協議。

交換機對於對於子網中的主機和路由器是透明的,這就是說,某主機,路由器向另乙個主機路由器定址乙個幀,順利的將該鎮傳送進區域網,並不知道該交換機會接收該幀並將它**到另乙個節點。

交換機的過濾和**借助於交換機表,交換機表中乙個表項應包括——乙個mac位址,通向該mac位址的交換機介面,表項儲存的時間。

交換機**分組是通過mac位址而不是ip位址。

若表中不存在相應mac位址,則廣播該幀的副本。

交換機是自學習的。對於每個進入交換機的入幀,交換機在表中儲存——該幀的源位址欄位中mac位址,該幀到達的介面,當前時間。

交換機是即插即用的,但是對於廣播風暴沒有任何保護措施。

虛擬區域網跨越通過乙個單一的物理區域網基礎設施定義多個虛擬區域網。

計算機網路自頂向下 鏈路層

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