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计算机网络原理梳理丨链路层

计算机网络原理梳理丨链路层

作者: MobMsg | 来源:发表于2019-03-31 09:17 被阅读0次

    目录

    1. 数据链路层服务
    2. 差错控制
    3. 多路访问控制协议
    4. 局域网
    5. 点对点链路协议

    数据链路层服务

    链路:通信链路连接的相邻节点的通信信道,链路层数据单元为

    主要功能
    1. 组帧
    2. 链路接入(点对点链路、广播链路)
    3. 可靠交付
    4. 差错控制

    差错控制

    差错控制的四种基本方式
    1. 检错重发
    2. 前向纠错(接收端进行差错纠正)
    3. 反馈校验(接收端将收到的数据原封不动发送回发送端)
    4. 检错丢弃
    差错编码

    香农信道编码定理:理论上可以通过编码使得数据传输过程不发生错误,或者将错误概率控制在很小的数值之下

    第二节 待补充


    多路访问控制协议

    信道划分(MAC协议)

    多路访问控制 MAC :广播信道上用于协调各个节点的数据发送

    信道划分MAC协议:

    • 频分多路复用:在频域内将信道带宽划分为多个子信道
    • 时分多路复用:将通信信道的传输信号在时域内划分为多个等长的时隙
    • 波分多路复用:在一根光纤中,传输多路不同波长的光信号
    • 码分多路复用:从编码域进行划分,使得编码后的信号在同一信道中混合传输
    随机访问MAC协议
    1. ALOHA协议

    2. 载波监听多路访问心意 CSMA

    随机访问MAC协议 待补充


    局域网

    主要面对广播链路。每个接口对应一个MAC地址,全球唯一,长度为48位(前24位存储生产厂商标识)

    数据链路层根据本网内目的主机或默认网关的IP地址获取其MAC地址,以广播形式的查询/响应的方式(地址解析协议,ARP)

    以太网

    以太网以IEEE802.3标准

    采用CSMA/CD访问控制方法

    以太网技术:
    1.10Base-5,10Base-T
    2.快速以太网100Base-TX,100Base-T4,100Base-FX
    3.千兆以太网
    4.万兆以太网

    交换机

    以转发与过滤的方式,解决数据碰撞的发生,使得数据发送互不干扰

    • 转发与过滤:可以依据接受到的链路层帧的目的MAC地址,选择性转发到响应的端口
    • 自学习:交换机通过自学习构建交换表
    • 优点:消除了冲突,提高性能;支持异质链路;易于进行网络管理;
    虚拟局域网

    基于交换机(支持VLAN功能)的逻辑分割广播域的局域网应用形式

    不受物理位置的限制,以软件的方式划分和管理局域网中的工作组

    能够抑制广播风暴,并提高数据安全性

    划分方法:
    1.基于交换机端口
    2.基于MAC地址
    3.基于上层协议类型或地址


    点对点链路协议

    PPP协议

    PPP协议能够处理差错检测、支持多种上层协议、允许连接时协商IP地址、允许身份认证。典型用途:拨号上网

    功能:
    1.成帧
    2.链路控制协议LCP
    3.网络控制协议NCP

    PPPOE协议

    基于以太网的PPP协议,是PPP协议的升级,可连接ADSL路由器,以实现连接互联网的目的

    HDLC协议

    高级数据链路控制协议,HDLC,可应用与点多点或点对多点链路

    帧定界:


    Q:如何解决帧定界符导致的数据接收错误问题?
    A:位填充,透明传输
    发送端:只要发现数据字段5个连续的1,则立即插入一个0,保证数据字段不会出现连续的6个1
    接收端:只要发现数据流中有5个连续的1,就删除其后的0,还原成原来的信息


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