3.16下午作业

Posted 2020-09-04 BGD140206228

 

数据链路层在物理层的上面一层，它主要分两种信道点对点信道和广播信道。区分他们就看是一对一的点对点的通信方式，还是一对多的广播模式。

先来谈点对点信道。点对点的主要协议为PPP，以前还有一种可靠传输的协议HDLC，现在用的已经比较少了。PPP的主要作用是用户PC连接到ISP的协议，然后再通过通过ISP连接到Internet。

PPP协议的工作状态

当用户拨号接入ISP后，就建立了一条从用户PC机到ISP的物理连接。这时，用户PC机向ISP发送一系列的LCP（链路层控制协议）分组（封装成多个PPP帧），以便建立LCP连接。这些分组及其响应选择了将要使用的一些PPP参数。接着还要进行网络层配置，NCP给新接入用户PC机分配一个临时的IP地址。这样，用户PC机就成为因特网上的一个有I地址的主机了。当用户通信完毕，NCP（网络控制协议）释放网络层连接，回收分配出去的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。当网络层配置完毕后，链路就进入可进行数据通信的“链路打开”状态。链路的两个PPP端点可以彼此向对方发送分组。两个PPP端点还可发送回送请求LCP分组和回答LCP分组，以检测链路的状态。数据传输结束后，可以由链路的一端发出终止请求LCP分组，请求终止链路连接，在收到对方发来的终止确认LCP分组后，转到链路终止状态。如果链路出现故障，也会从链路打开状态转到链路终止状态。当天之解调器的载波停止后，则回到链路静止状态。从设备之间无链路开始，到建立物理链路，再建立LCP链路。经过鉴别后再建立NCP链路，然后才能交换数据。由此可见，PPP协议已不是纯粹的数据链路层的协议，它还包含了物理层和网络层的内容。

有关于点对点信道的东西就介绍这么多，目前主要介绍广播信道。关于拓扑分类的东西大家很好理解。在这里也就不多做介绍了。直接介绍以太网的两个标准

常用的以太网MAC帧有两种标准，一种是DIX ethernet V2标准另一种是IEEE的802.3标准

以太网V2的MAC帧比较简单，由五个字段组成。前两个字段分别为6个字节长的目的地址和源地址字段。第三个字段是2字节的类型字段，用来标志上一层的协议，以便把收到的MAC帧的数据交给上一层的这个协议。第四个字段是数据字段。其长度在46到1500个字节之间。最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS。

这里我们要指出，在以太网V2的MAC帧格式中，其首部并没有一个帧长度字段。那么mac子层有怎样知道从接受到的以太网帧中取出多少字节的数据交付给上一层呢？这个46-1500之间的大小到底是多少呢？这点有曼彻斯特编码可以知道，发送码元的时候会有电平的跳变。发送完一个帧后，我们就不发送了，这样我们从结束位置往前数4个就能确定字段的结束位置了。

数据字段小于46字节时，MAC子层就会在数据字段的后面加入一个正数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧不小于64个字节，当然上层的IP数据报中有记录报文长度的字节，所以在去掉帧头部的时候，IP可以正确的获得数据段去掉帧尾。

实际上在传输媒体上MAC帧的前面还有8个字节，这八个字节的作用是让适配器的时钟与比特流达成同步，前七个字节都是1和0的交替码，第八个字节前六位也是0，1交替，最后是两个1告诉网络适配器，MAC帧的信息来了。这里要强调一点这个8个字节不再FCS的检验范围内。而且在以太网上传输数据是以帧为单位传送的，以太网在传送帧时，各帧之间还必须有一点空隙，因此，接收端只要找到帧开始的定界符，其后面的连续到达的比特流就属于同一个MAC帧。可见以太网不需要使用帧结束定界符，也不需要使用字节插入来保证透明传输。