计算机网络数据链路层

Posted 2020-11-22 christy99cc

计算机网络 数据链路层

概念

链路

网卡

一个节点的工作

接收来自物理层的比特流，识别数据帧，处理后交给上层（网络层）

三个问题

封装成帧

透明传输

差错检测

点到点网络：PPP协议

组成

帧格式

建立PPP会话

广播网络数据链路层协议

局域网

优点：

以太网

标准：802.3

以太网物理地址

硬件地址、物理地址、MAC地址

48位，6字节

保证生产出来的适配器没有重复地址（可以在软件层面改变）

3字节	3字节
组织唯一标识符	扩展唯一标识符

第一字节的最低位为I/G

单站地址I/G=0

组地址I/G=1

广播地址 只能作为目的地址

适配器检查MAC地址

混杂方式工作的以太网适配器

以太网帧格式

8	6	6	2	46-1500	4
前同步信息	目的地址	源地址	帧类型	数据	CRC

以太网协议之一：CSMA/CD

以太网，一对多的广播通信。

媒体共享技术

静态划分通道

动态媒体接入控制

随机接入

受控接入

CSMA/CD：解决共享信道的冲突问题

发送方

载波监听 多点接入/碰撞检测

• 先听先发
• 边听边发
• 冲突停止
• 延迟重发

接收方

判断：帧太短？地址正确？校验正确？帧长度正确？

使用CSMA/CD协议的以太网只能半双工通信（双向交替通信）

最小帧长

从目的地址到校验和，最小帧长64字节

接收方：凡是小于64字节的帧，都是由于冲突而异常终止的无效帧。

为什么最小帧长为64字节？

无线网络协议之一：CSMA/CA

无错的，可靠的。

覆盖范围有限。

发送方：发送完一帧后等待接收方的ACK帧。

接收方：同CSMA/CA。

设备

集线器

使用集线器的以太网逻辑上仍然是一个总线网，使用CSMA/CD，共享逻辑上的总线。

工作在物理层。

交换机

没有mac地址

实质上是一个多接口的设备

每个接口都与一个单台主机或另一个以太网交换机相连，工作在全双工方式

具有并行性，能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信

以太网交换机交换方式

存储转发方式

先缓存

直通方式

接收数据帧的同时决定转发接口（根据数据帧的目的MAC地址）

缺点：不进行差错检测

自学习算法维护交换表（地址映射表）

特点

优点

广播域&冲突域

广播域：任何一台设备发出的广播通信都能被该部分网络中的所有其他设备所接收。

? 以太网交换机所连接的所有计算机都处于同一个广播域中。

冲突域：以太网交换机的每个接口是一个碰撞域。

快速以太网

100BASE-T以太网

高速以太网：达到/超过100Mbps

快速以太网：100BASE-T

特点：

全双工方式，无冲突。

全双工不使用CSMA/CD

（列了大纲，会补充哒～～～）