计算机网络——链路层-概述

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概述

节点 运行链路层协议的任何设备,如主机,路由器,交换机,WiFi接入点;
链路 沿通信路径链接相邻节点的通信信道;

链路层信道

  • 广播信道 多台主机连入同一广播信道,需要媒体访问协议(或中心控制器)协调帧传输;如有线局域网,卫星网,混合光纤同轴的接入网;
  • 点对点信道 链路两端分别仅有一个发送方,一个接收方;点对点链路的访问较为简单,可通过点到点(PPP)等协议协调;

链路层服务

  • 基本服务
    将数据报通过单一链路从一个节点移动到相邻节点;
  • 成帧
    在每个网络层数据报经链路传送之前,几乎所有链路层协议都要将其用链路层帧封装;
    帧由一个数据字段和若干首部字段组成,具体结构取决于链路层协议;
  • 链路接入
    媒体访问控制协议规定了帧在链路上的传输规则;
    媒体访问控制协议在广播信道中较复杂,点对点信道中较简单;
  • 可靠交付
    保证无差错地经链路层移动每个网络层数据报;
    链路层可靠交付服务常用于易产生高差错率的链路,如无线链路;
    对低差错率的链路,链路层可靠交付被认为是不必要的开销,有线链路层协议通常不提供可靠交付服务;
  • 差错检验和纠正
    没必要转发差错帧,故许多链路层协议提供差错检验;
    链路层差错检验通常比网络层和运输层更复杂,由硬件实现;
    差错纠正使得接收方能够发现并纠正比特错误;

链路层实现位置

  • 路由器中,链路层实现在线路卡上;
  • 主机中,链路层主体实现在网络适配器(网络接口卡)上;
  • 网络适配器的核心是链路层控制器,该控制器通常是实现了成帧,链路接入,差错检验等多种链路层服务的专用芯片;
  • 早期网卡大多是物理上独立的芯片卡,当前网卡大多被集成到主板上;
  • 链路层的部分功能由运行在cpu上的主机软件实现;
  • 链路层是协议栈中软件与硬件交接的地方;
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