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链路、物理链路:两节点间物理线路(有线、无线),中间没有任何其他的交换节点
数据链路、逻辑链路: 链路 + 协议需要的硬件、软件网络适配器(网卡):包含物理层、数据链路层网络适配器+软件驱动程序 实现协议帧: 数据链路层 协议数据单元 PDU-
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封装成帧 添加帧首部、尾部 帧定界符 0111 1110
以太网V2 MAC帧
PPP帧
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透明传输
对上层交付的PDU的内容没有任何限制,好像数据链路层不存在(帧定界符消除和数据载荷部分的冲突)
物理链路面向字节 使用 字节填充(转义ESC) 实现透明传输面向比特 使用 比特填充(五个连续1后插入0) 实现透明传输-差错检测 FCS 检错码
①比特差错;②传输差错:帧丢失、帧重复、帧失序方法:①奇偶校验奇校验 数据后 添加 1 个校验位 ,使数据中 比特 1 的个数 为 奇数偶校验 数据后 添加 1 个校验位 ,使数据中 比特 1 的个数 为 偶数②循环冗余校验CRC-
可靠传输 发送什么就接受什么
不可靠传输:有误码就丢弃
有线链路 误码率低 不要求数据链路层提供可靠传 输, 可靠传输由上层处理无线链路 误码率高 要求必须提供可靠传输-
可靠传输实现机制 适用于数据链路层、运输层
①停止-等待(SW)协议
每发送一分组,就启动一个超时计时器,超时重传时间(RTO)到,未收到ACK/NCK,就重传
为避免分组重复 每个分组带有序号(1bit即可0/1)
停止 - 等待协议属于自动请求重传( A utomatic R epeat re Q uest , ARQ )协议。即重传的请求是发送方自动 进行的-
②回退N帧(GBN)协议
回退N帧协议采用 流水线传输 方式,并且利用 发送窗口 来限制发送方连续发送数据分组的数量,这属于 连续ARQ协议用n比特给分组编号,则发送窗口大小1~2^n-1,接受窗口大小只能是1
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③选择重传(SR)协议
一般情况下,在选择重传协议中,Wr和Wt是相同的为了使发送方 仅重传出现差错 的数据分组,接收方 不再采用累积确认 ,而需要对每一个正确接收的数据分组进行 逐一确认-
点对点协议 PPP-
PPP协议的应用:
因特网 PPPoE ISP
路由器 广域网链路 路由器
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PPP协议的组成:
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PPP帧格式
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PPP帧的透明传输
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网卡
网卡: 实现物理层和数据链路层功能 , 并行传输和串行传输转换并行传输:I/O总线
串行传输:同轴电缆、双绞线电缆、光纤
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MAC地址(硬件地址、物理地址) 媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)
混杂方式: 网卡 只要收到帧就会收下,而不管帧的目的 MAC 地址是什么-
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CSMA/CD协议 不适用于无线网络
共享总线以太网: 多个站点连接在一条总线, 天然的广播特性, 会产生 信号碰撞多点接入: 多站点接入一根总线载波监听: 先听后说, 等待 帧间最小间隔96比特时间,空闲则发送碰撞检测: 边说边听, 边发送边检测碰撞, 一旦 冲突,立即停说,等待时 机,重新再说站点不可能同时 进行发送和接收,也就是不可能进行全双工通信,而 只能进行 半双工通信-
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共享式以太网
争用期( 碰撞窗口):端到端往返时间2t-帧的发送时延>=2t最小帧长=2t*数据传输速率10 Mbit/s 以太网: 争用期的长度 = 51.2 u s接收收到 长度小于64B 的帧 ,则判定是一个 遭遇了碰撞而异常中止的无效帧 ,丢弃-截断二进制指数退避算法重传 需要推迟的 平均时间随 重传次数而增大 (即 动态退避 )当重传达 16 次仍不能成功时, 放弃重 传 并向高层报告。-信道利用率t:信号传播延迟-
使用集线器的共享式以太网早期传统以太网 粗同轴电缆 共享 总线 以太网后来 细同轴电缆-后来 双绞线电缆+集线器( Hub )物理拓扑 星型逻辑拓扑 总线使用 CSMA/CD 协议集线器 只工作在物理层 ,它的接口仅简单地转 发比特,并不进行碰撞检测(网卡负责), 有少量的容错能力和网络管理功能-10BASE-T 星型以太网, 奠定 以太网在局域网中的统治地位每个 站点到集线器的距离不能超过 100mF:光纤-
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1在物理层扩展以太网011.1扩展站点与集线器之间的距离1.1.1 物理层 转发器1.1.2 光纤 和一对 光纤调制解调器-021.2扩展共享式以太网的覆盖范围和站点数量1.2.1 多个集线器 形成更大的碰撞域
1在数据链路层扩展以太网011.1网桥网桥可以 识别帧的结构网桥可以根据帧首部中的 目的 MAC 地址 和网桥自身的 帧转发表 来转发或丢弃所收到的帧1.2透明网桥的自学习和转发帧透明网桥( Transparent Bridge )通过 自学习 算法建立转发表041.3透明网桥的生成树协议STP为提高以太网 可靠性 ,两个以太网之间用多个透明网桥来提供 冗余链路, 却引入 环路解决方案: 生成树协议 ( STP )不改变 网络的实际拓扑,但 在逻辑上 则切断某些链路,使得从一台主 机到所有其他主机的路径是 无环路的树状结构通过 交互网桥协议单元 ( BPDU ), 找出原网络拓扑的一个连通子集(即生成树) ,在这个子集里整个连通的网络中 不 存在环路
交换式以太网网桥的 接口数量很少交换式集线器 ( 以太网交换机、 二层交换机),实质上是 具有多个接口的网桥交换机也采用自学习算法、生成树协议STP全双工方式,不需要CSMA/CD协议当交换机的 接口连接的是集线器 时,该接口就 只能使用 CSMA/CD 协议 并只能工作在 半双工方式
虚拟局域网 VLAN分割广播域 的方法:路由器、VLAN将局域网内的站点划分成 与物理位置无关的逻辑 组 的技术,一个逻辑组就是一个 VLAN同一 VLAN 的站点之间可以直接进行通信不同 VLAN 中的站点之间不能直接通信
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