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1. 基本概念

数据链路层 - 通信模型

链路： 一条点到点的链路
数据链路：除了是一条线（链路），还要有通信协议来控制数据的传输。（软件+硬件）
网卡：（网络适配器），实现这些控制协议的硬件和软件。包含了数据链路层和物理层。
帧：（数据链路层传输的是帧）帧头 | ip数据包 | mac地址 | 校验值 | 帧尾

2. 三个基本问题

2.1 封装成帧

就是在ip数据报前后加上帧头帧尾，目的是确定帧的界限。

2.2 透明传输

发的时候，为了避免和帧头帧尾冲突，要加转义字符；而接受的时候，会去掉这些转义字符。这就是透明传输。

2.3 差错校验

传输过程中可能出现比特差错，如果有错就扔掉，没错就接收。
可靠传输是由传输层来完成（确认和重传），数据链路层只负责无差错接收（有差错就丢弃）

帧检验序列 FCS（Frame Check Sequence）

• 循环冗余检验 CRC

3. 数据链路的类型

3.1 点对点信道的数据链路层

使用点对点协议 PPP协议，如广域网ADSL拨号上网

数据链路层细分 - PPP协议的组成
PPP协议 - 帧格式

地址字段和控制字段是固定的，不起作用；FCS是帧检验序列。

3.2 广播信道的数据链路层

使用CSMA / CD协议（带碰撞检测的载波监听多路访问协议），如 总线型 or 集线器 连接的网络。
用集线器连接的网，广播给所有的计算机，发给谁谁就接收，其他计算机发现不是发给自己的就丢弃。

• 多点接入：多个计算机通过多点接入的方式连接在一条总线上
• 载波监听：每个站在发送数据之前，要检测总线上是不是已经被占用。如果被占用则暂时不发，以免冲突。
• 碰撞检测：（也叫冲突检测）当两个站或以上同时在总线上发送数据时，总线的电压值会超过上限，发送碰撞。当站点检测到了碰撞，停止发送，等待一段时间再发。

以太网网线长度不超过100m，否则会影响冲突检测

4. 以太网

以太局域网

以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。

集线器

MAC地址

48位2进制（12位16进制），前24位代表了厂家。
发往本站的帧：
①单播帧（一对一）
②广播帧 Broadcast（一对全体）48位2进制都是1，或者12位16进制都是F
③多播帧（一对多）

MAC帧格式

扩展以太网

• 距离扩展
  使用光纤
• 集线器集联，可以使网络中计算机增加，但是效率变低（变成大的冲突域）

优化以太网

• 使用网桥优化以太网
  网桥工作在数据链路层，它根据mac帧的目的地址转发指对应的接口，以隔离冲突。
  学习mac地址表：逐渐记住mac地址所在的接口。（A要和其他PC通信，经过网桥，网桥就知道A在哪个端口了）
• 交换机 switch
  一开始是集线器连接网桥，后来是计算机直连网桥，就产生了交换机。
  交换机的前身就是网桥，交换机是存储转发的（A跟B发，C也要跟B发，C的数据存储转发到B的那个端口）
  ①端口带宽独享
  ②安全，数据不会发到非目的端口
  ③基于目的MAC地址转发
  ④通过学习构建mac地址表（show mac-address-table 查看mac地址表）

高速以太网

不是全双工的话，半双工可能有争用问题，所以要使用CSMA/CD