本章要讨论的问题是,在同一个局域网内,分组数据怎么从一台主机怎么传送到另外一台主机上,中间不涉及路由器转发。
网络层:分组怎么从一个网络,通过路由器,转发到另外一个网络
信道类型:
点对点(一台主机通过ISP接入互联网,其实就是主机与路由器建立通信)、
广播(局域网内主机间的通信)
1.1 使用点对点信道的数据链路层
三个基本问题:
封装成帧
--在一段数据的首尾加上开始和结束标记
透明传输
--可以透明的界定帧的首部和尾部、主要通过转义字符来处理
差错控制
帧出错:CRC循环冗余校验
帧丢失、帧重复、帧失序:确认、重传、帧编号来解决
为了提高通信效率,对于通信质量较好的网络,数据链路层不采用确认和重传机制,差错控制由运输层控制
但是对于通信质量较差的网络,由数据链路层进行差错控制
1.2 PPP协议
互联网用户通常需要连接到某个 ISP 之后才能接入到互联网,PPP 协议是用户计算机和 ISP 进行通信时所使用的数据链路层协议,采用的是点对点的传输方式
7E:首尾标记
--如何防止信息部分的数据与首尾的控制字段相同导致定阶错误:零比特填充、字节填充
FCS:循环冗余校验,用于差错控制
1.3 使用广播信道的数据链路层
计算机的硬件地址(MAC地址)在适配器的ROM当中,计算机的软件地址(IP)在CPU的存储器中。
对多通信,一个节点发送的数据能够被广播信道上所有的节点接收到。
所有的节点都在同一个广播信道上发送数据,因此需要有专门的控制方法进行协调,避免发生冲突(冲突也叫碰撞)。
主要有两种控制方法进行协调,一个是使用信道复用技术,一是使用 CSMA/CD 协议。
CSMA/CD 协议
发送前先监听、变发送边监听,一旦总线中发生了碰撞就立即停止发送,然后按照退避算法等待一段时间再次发送
信道复用技术:时分复用、频分复用、码分复用、波分复用、统计时分复用。但是这种划分方式代价高,不适合局域网中使用
1.4 扩展以太网
工作在物理层:
转发器:粗缆或细缆,基本不用
集线器:
工作在数据链路层:
网桥:已淘汰
交换机:全双工、独占传输媒体、无碰撞问题因此不使用 CSMA/CD 协议
--交换机的自学习能力
--MAC地址表