5.1数据链路层

链路层的服务:


链路层的具体实现:


网卡间的通信:

5.2差错编码:
不是百分之百的可靠

分类:
分组码:
线性分组码(常用)
非线性分组码
卷积码
根据差错编码的能力进行分类:
检错码
纠错码(概率最大化)

奇偶校验码:
1比特校验位:

检测奇数位差错
虽然检测能力为50%,但效率较高
二维奇偶校验:

可以检测奇数位差错、部分偶数位差错;可以纠正同一行/列的奇数位错误
Internet校验和(checksum):

例子:

循环冗余校验码(CRC):
检错能力强大


5.3多路访问协议:
“链路”的分类:
1.点对点链路
拨号接入的PPP
以太网交换机与主机间的点对点链路
2.广播链路(共享介质)
早期的总线以太网
HFC的上行链路
802.11无线局域网
多路访问控制协议(MAC):使用单一共享广播信道

MAC协议实现的功能:

理想的MAC协议:

MAC协议的分类:
1.信道划分MAC协议
多路复用技术
TDMA、FDMA、CDMA、WDMA
2.随机访问MAC协议
信道不划分,允许冲突
采用冲突恢复机制
3.轮转MAC协议
节点轮流使用信道
具体内容如下:
信道划分MAC协议:TDMA

信道划分MAC协议:FDMA

信道划分协议的利弊:
网络负载较重时,信道利用率高;反之,信道利用率低;不冲突
-------------------------------------------------------------------------------
随机访问MAC协议:

时隙ALOHA协议:


时隙ALOHA协议的利弊:

时隙ALOHA协议的效率不是很高:

非时隙ALOHA协议的效率更低:


CSMA协议:
载波监听多路访问协议(CSMA)

CSMA/CD协议:
边发送数据帧边检测冲突


冲突域的距离随着宽的增加而减小
CSMA/CD的效率:

-----------------------------------------------------------------------------------------
轮转访问MAC协议:
特点:

具体协议:
轮询(polling):

令牌传递(token passing):

5.4 ARP协议:
MAC地址:局域网中的每块网卡都有一个唯一的MAC地址,由IEEE统一管理与分配


地址解析协议ARP:

ARP协议的工作过程:(在同一个局域网内)

ARP协议的工作过程:(在不同的局域网内)
前提:

->
->
->
->



5.5以太网Ethernet:
是一种具有“统治地位”的优先LAN技术(采用CSMA/CD协议)
以太网的物理拓扑:

以太网提供的服务:不可靠、无连接

以太网的CSMA/CD算法:
(NIC:网卡)

Max改为Min
通常连续16次冲突就不再尝试,而是向上层报告错误。
以太网中的帧结构:


802.3以太网的标准:

以太网中的交换机(处理的是MAC地址):

利用交换机实现多端口的同时传输:

交换机中的转发表:交换表

交换机的自学习:

交换机中的帧过滤/转发:

交换机的互联->组织机构网络:

交换机VS路由器:

网络设备对比:

直通传输:边收边发
虚拟局域网:VLAN
动机:

基于端口的VLAN:通过分组交换机的端口进行划分
基于MAC地址的VLAN
实现的功能:
流量(广播域)的隔离
动态成员
VLAN间的转发:通过路由,实践中将交换机和路由器集成在一起
跨越多个交换机的VLAN:

802.1Q VLAN帧格式:

5.6 PPP协议:
一种面向点对点的数据链路控制:

PPP的设计需求:

PPP无需支持的功能:


PPP数据帧:

PPP协议中的字节填充:

疑问:填充字节也作为数据时的具体工作模式是?

PPP协议使用前的准备:

5.7 无限=线局域网
类型:


802.11的体系结构

802.11:信道与AP关联

802.11AP关联:

802.11中的多路访问控制->避免2+节点同时传输,产生冲突

802.11的MAC协议:CSMA/CA

CSMA/CA中的冲突避免:


802.11中的MAC帧:

关于地址字段:

