計算機網路學習之資料鏈路層知識講解

2021-12-30 01:58:05 字數 1322 閱讀 1974

1、資料鏈路層基本概念和基本問題

基本概念:

點對點通道:一對一的點對點通訊方式

廣播通道:一對多的廣播通訊方式,過程複雜;必須使用專用的共享通道協議來協調這些主機的資料傳送。

鏈路:一條點到點的物理線路段,沒有其他交換結點;

資料鏈路:除了物理線路,還必須有通訊協議來控制這些資料的傳輸。把實現這些協議的硬體和軟體加上即為資料鏈路

幀:資料鏈路層傳送的是幀 網路層資訊加上幀頭幀尾,物理層位址,校驗值

基本問題:1、封裝成幀 2、透明傳輸 3、差錯控制:迴圈冗餘檢驗 fcs指冗餘碼

2、兩種情況下的資料鏈路層

使用點對點通訊的資料鏈路層(ppp協議):格式 7e ff 03協議(兩位元組) 資訊部分fcs 7e前四為首部,後二為尾部

ff為位址字段,實際不起作用 c為控制字段,通常為03; 廣域網封裝多種網路層協議

使用廣播通道的資料鏈路層

區域網的拓撲:星型網、匯流排網、環形網、數型網

協議:csma/cd,帶衝突檢測的載波偵聽多路訪問,不能全雙工,只能半雙工

衝突檢測:當幾個站同時在總站傳送資料,匯流排上的訊號電壓擺動值將會增大,超過一定閾值表明發生衝突

衝突處理:每乙個發現衝突的立即停止傳送,等待一段隨機時間後再次傳送

傳播時延對載波監聽的影響:檢測衝突最長時間2t

爭用期:2t為爭用期,通常為51.2us,10mb/s乙太網可以傳送512bit,64位元組故最短有效幀長64位元組

3、以太區域網

dix ethernet v2是世界上第乙個乙太網約束;ieee802.3

資料鏈路層拆分為兩個子層:mac層和邏輯鏈路層

乙太網提供的服務是不可靠的交付,即盡最大努力的交付;僅檢測錯誤,糾錯由傳輸層完成

拓撲:星型拓撲 集線器(hub)連線pc

集線器特點:工作在物理層,很像乙個多介面**器,集線器連線的為共享的;

通道利用率:幀長lbit,傳送速率c,傳送時間t0=l/c a=t/t0=單程時延/單幀傳送時間 ,a越小,通道利用率越高,最大值smax=1/1+a;

mac層:硬體位址又稱為實體地址,或者mac位址(48位2進製):前24位代表廠家,後24為自行指定

介面卡檢查mac位址:單播幀(一對一)、廣播幀(一對全體)、多播幀(一對多)

mac幀格式:目的位址(6)源位址(6)型別(2)資料 fcs(4) 最小間隔為9.6us

4、擴充套件乙太網

物理層考慮

距離擴充套件 光纖

集線器級聯 數量增加,效率降低

資料鏈路層考慮

網橋 過濾幀,隔離衝突,橋接的裝置不會發生衝突,基於mac位址 交換機(埠頻寬獨享,安全,通過學習構建mac位址表)

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