vol 2 資料鏈路層

2021-10-06 11:14:16 字數 1653 閱讀 3061

基本問題

2.1. 封裝成幀

將網路層傳下來的分組新增首部和尾部,用於標記幀的開始和結束

2.2. 透明傳輸

幀使用首部和尾部進行定界,如果幀的資料部分含有和首部尾部相同的內容,那麼幀的開始和結束位置就會被錯誤的判定。需要在資料部分出現首部尾部相同的內容前面插入轉義字元。如果資料部分出現轉義字元,那麼就在轉義字元前面再加個轉義字元。在接收端進行處理之後可以還原出原始資料。這個過程透明傳輸的內容是轉義字元,使用者察覺不到轉義字元的存在

2.3. 差錯校驗

目前資料鏈路層廣泛使用了迴圈冗餘檢驗(crc)來檢查位元差錯。

一對一通訊。

因為不會發生碰撞,因此也比較簡單,使用 ppp 協議進行控制。

廣播通訊

一對多通訊,乙個節點傳送的資料能夠被廣播通道上所有的節點接收到。

所有的節點都在同乙個廣播通道上傳送資料,因此需要有專門的控制方法進行協調,避免發生衝突(衝突也叫碰撞)。

主要有兩種控制方法進行協調,乙個是使用通道復用技術,一是使用 csma/cd 協議。

ppp 協議

ppp 協議的特點是簡單、只檢測差錯而不糾正差錯、不使用序號也不進行流量控制、可同時支援多種網路層協議

網際網路使用者通常需要連線到某個 isp 之後才能接入到網際網路,ppp 協議是使用者計算機和 isp 進行通訊時所使用的資料鏈路層協議。

csma/cd 協議

傳送前先監聽、邊傳送邊監聽,一旦發現匯流排上出現了碰撞就立即停止傳送。然後按照退避演算法等待一段隨機時間後再次傳送,因此每乙個站在自己傳送資料之後的一小段時間內存在遭遇碰撞的可能性。

通道復用技術

7.1.時分復用

7.2.頻分復用

最大傳送單元mtu

為什麼是1500

其實乙個標準的乙太網資料幀大小是:1518,頭資訊有14位元組,尾部校驗和fcs佔了4位元組,所以真正留給上層協議傳輸資料的大小就是:1518 - 14 - 4 = 1500,那麼,1518這個值又是從**來的呢?

主要是和傳輸效率有關係,

最小為64

和乙太網幀在半雙工下的碰撞有關

mtu對ip協議的影響

(1)ip報文在超過mtu後需要分片,接收端需要組裝;

(2)一旦分片後的ip報文有一部分丟失,則接收端組裝會失敗,對於整個ip報文而言相當於傳輸失敗,而ip協議不會負責重新傳輸資料;

(3)由於mtu影響的ip報文的分片和組裝會加大報文丟失的可能性; (4)報文的分片和組裝由ip層自己做,會加大傳輸的成本,降低效能。

mtu對udp協議的影響

(1)udp協議的報頭為固定的8位元組;

(2)若udp資料的長度超過(1500-8)1492位元組,則資料在網路層會分片;

(3)資料的分片會加大資料丟失的可能性。

mtu對tcp協議的影響

(1)tcp協議的報頭長度為20–60位元組;

(2)若tcp報文的總長度超過1500位元組,則資料同樣在網路層會分片;

(3)tcp單個資料報的最大長度稱為最大段尺寸mss;

(4)在tcp三次握手建立連線的時候,雙方會商量傳輸中mss的大小;

(5)與udp相同的是,分片越多資料丟包的可能性越大,可靠性也就越差。

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