计网-数据链路层

1、链路 (link) 是一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任何其他的交换结点。
2、数据链路 (data link) 除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。

3、数据链路层的三个基本问题:
封装成帧
透明传输
差错控制

4、封装成帧 (framing) :就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,然后就构成了一个帧。确定帧的界限。
首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。
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用控制字符进行帧定界:控制字符 SOH (Start Of Header) 放在一帧的最前面,表示帧的首部开始。另一个控制字符 EOT (End Of Transmission) 表示帧的结束。
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5、透明传输:如果数据中的某个字节的二进制代码恰好和 SOH 或 EOT 一样,数据链路层就会错误地“找到帧的边界”
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解决方法:字节填充 (byte stuffing) 或字符填充 (character stuffing)。
发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC” (其十六进制编码是 1B)。
接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
如果转义字符也出现在数据当中,那么应在转义字符前面插入一个转义字符 ESC。当接收端收到连续的两个转义字符时,就删除其中前面的一个。
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6、差错检测:在传输过程中可能会产生比特差错:1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1。
在数据链路层传送的帧中,广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。
仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做到无差错接受 (accept)。
“无差错接受”是指:“凡是接受的帧(即不包括丢弃的帧),我们都能以非常接近于 1 的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错”。
也就是说:“凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差错”(有差错的帧就丢弃而不接受)

7、计算机通过适配器和局域网进行通信:
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8、CSMA/CD协议 :
CSMA/CD 含义:载波监听多点接入 / 碰撞检测 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞。
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。

使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信(半双工通信)。

8、以太网的 MAC 层
MAC 层的硬件地址:在局域网中,硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址。
MAC 帧的格式 :Image text

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