计算机网络学习——数据链路层

Posted 2023-02-05 五菱宏光车神

本章的主要的内容有：
1.数据链路层的点对点信道和广播信道的特点，以及两种信道的用PPP和(CSMA/ CD)的协议。
2.数据链路层的三个基本的问题：封装成帧，透明传输和差错检测
3.以太网中的硬件的地址。
4.适配器，转发器，集线器，网桥，以太网交换机的作用和使用场景。

1.数据链路层的作用
最主要的作用就是把将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标计算机的网络层。

2.数据链路层的基础学习
链路：是一个节点到相邻的节点的一段物理路线。
数据链路：是链路加上通信的协议。

现在的方法是使用网络适配器来实现这些协议。
数据链路层的协议数据单元—帧

网络层是----IP数据报

三个问题
1.封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。帧开始SOH，帧结束EOT。
2.解决透明传输：送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC
3.差错检测：为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施，CRC检测。

3.p点对点协议 PPP：用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。
PPP 协议有三个组成部分 ：
（1）一个将 IP 数据报封装到链路的方法。
（2）链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。
（3）网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。

PPP 协议的工作状态

当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。
PC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个 PPP 帧）。
这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，和进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为因特网上的一个主机。
通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。

局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。

局域网具有如下的一些主要优点：
（1）具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。
（2）便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。
（3）提高了系统的可靠性、可用性和残存性。

数据链路层的两个子层
1.LLC：逻辑链路控制（现在没了）
2.MAC：媒体介入控制（就是网卡）。

适配器的作用
进行数据串行和并行的转换。
上面有RAM处理器和ROM只读存储器。

特别注意：
IP地址在计算机的存储器中
硬件地址在适配器的ROM中。

CSMA/CD协议
最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。模型是这样的：

b向全体发送帧，但是只有d接受，其他知道不是给他的就丢了

为了通信的简便 以太网采取了两种重要的措施：
1.用较为灵活的无连接的工作方式，即不必先建立连接就可以直接发送数据
2.用曼彻斯特码。

CSMA/CD协议
就是csma是载波监听和cd碰撞检测
载波侦听（Carrier Sense），意思是网络上各个工作站在发送数据前，都要确认总线上有没有数据传输。若有数据传输（称总线为忙），则不发送数据；若无数据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。
冲突检测是指发送结点在发出信息帧的同时，还必须监听媒体，判断是否发生冲突（同一时刻，有无其他结点也在发送信息帧）。
多路访问（Multiple Access），意思是网络上所有工作站收发数据，共同使用同一条总线，且发送数据是广播式。

ppp是对内容的协议，而CSMA/CD则是方法的协议。

集线器：用于物理层，对于接受的信号来进行放大，扩大网络的传输距离。通过广播方式传播，如果发生碰撞就两方都收不到（现在被淘汰）
网桥：作用于数据链路层，可以通过目的地址来发送，通过查MAC数据表，有自学功能（已淘汰）
交换机：类似于多接口的网桥，一般有十几个接口。还有自学功能。