数据链路层
功能
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为网络层提供服务
- 链路管理
- 帧定界
- 帧同步与透明传输
- 流量控制
- 差错控制
组帧
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字符计数法
- 在帧头的部用一个计数字段来表明帧内字符数
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首尾定界法
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概念
- 使用特定字符或者比特模式定结的开始和结束
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字符填充
- 在数据中国的特殊字符面前用转义字符
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比特填充
- 数据区每遇到连续5个1就填充一个
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违规编码法
- 信号传输过程中采用违规的编码来表示帧的起始和终止
差错控制
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检错编码
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奇偶校验
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循环冗余码
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纠错编码
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海明码
- 假设用N表示添加了校验码位后整个信息的二进制位数，用K代表其中有效信息位数，r表示添加的校验码位，
- 它们之间的关系应满足：N=K＋r≤2r－1
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可靠传输
- 确认
- 超时重传
流量控制
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停止等待协议
- 发送方每发送一帧数据都要等待接收方的应答信号才能发送下一帧
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后退N帧协议
- 发送发一次可以发送N帧 , 按序接收 重传从最后一个确认开始
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选择重转协议
- 发送方一次可以发送N帧 , 可以不按序接受 重传没有确认的帧
介质访问
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信道划分
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频分复用FDM
- 不同频率载波
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时分复用TDM
- 按时间分为若干个时间片
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波分复用WDM
- 不同波长
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码分复用CDM
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不同编码
- CMDA
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随机访问
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ALOHA
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纯ALOHA
- 不检测直接发送 若无确认则等待重发
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时隙ALOHA
- 将时间划分为若干等长时隙 按时发送
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CSMA
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1-坚持
- 闲则发送 忙则继续监听- **非坚持** -
闲则发送 忙则等待下一个随机时间发送
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p-坚持
- 闲则以p概率发送 忙则放弃监听1-p等待下一个间隙忙则等待下一个随机时间再听-
CSMA/CD
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概念
- 半双工
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总线型的以太网，对总线访问控制
- 质量好，无连接，不需要确认
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流程
- 先听后发
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边听边发
- 冲突停发
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随机重发
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解决碰撞
- 采用二进制指数退避算法来解决碰撞
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CSMA/CA
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避免碰撞
- 预约信道
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ACK帧
- RTS/CTS帧
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解决碰撞
- 采用二进制指数退避算法来解决碰撞
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轮询访问
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令牌传递协议
- 只用得到令牌的机器才能发送数据 其他的必须等待
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数据链路的基本概念
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信道通信
- 点对点通信
- 广播通信
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数据链路层地位
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数据链路
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链路
- 从一个结点到相邻的一段物理线路
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数据链路
- 把实现的这些协议的硬件和软件加到链路上
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三个基本问题
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封装成帧
- 在IP数据报的前后分别加入首部和尾部
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透明传输
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- 不过从外部收入什么都可以放到帧中传输
- 能区别数据信息和控制信息
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差错检测
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CRC循环校验
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接收方校验
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余数为0
- 接受
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余数不为0
- 丢弃
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PPP
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点对点协议
- point to point protocol
- PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议
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PPP协议组成
- 一个将IP数据报封装到串行链路的方法
- 链路控制协议 LCP
- 网络控制协议 NCP
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PPP协议帧格式
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标志字段F
- 0x7E
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地址字段A
- 0xFF
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控制字段C
- 0x03
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协议字段
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0x0021
- ip数据报÷
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0xC021
- 控制协议KCP
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0x8021
- 网络层控制数据
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零比特填充
- 7E-(1111110)2
- 只要发现有5个连续1,则立即填入一个0
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PPP
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需要
- 简单
- 封装成帧
- 透明性
- 多种网络层协议
- 多种类型链路
- 差错检测
- 检测连接状态
- 最大传送单元
- 网络层地址协商
- 数据压缩协商
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不需要
- 纠错
- 流量控制
- 序号
- 多点线路
- 半双工或者单工链路
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局域网
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以太网（一种实现方式）
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优点
- 具有广播功能
- 便于系统的扩展和逐渐的演变
- 提高系统的可靠性 可用性 生存性
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拓扑
- 星形网
- 环形网
- 总线网
- 树形网
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共享通信
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静态划分信道
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动态媒体接入控制
- 随机接入
- 受控接入
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广域网
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局域网的扩展，仍为以太网，MAC寻址
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PPP协议
- 面向字节,采用字节填充的方式, 支持全双工链路
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HDLC协议
- 面向比特,采用0比特插入法,帧类分为信息帧,监督帧,无编号帧
设备
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网桥
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特点 : 把两个或者两个以上的以太网通过网桥连接起来变成一个网段
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转发，过滤，转发表
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透明网桥
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自学习
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源路由网桥
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交换机
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特点: 一个多端口的网桥
- 自学习
- 无碰撞传输
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相同点
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按MAC地址转发,都能隔离冲突域,不能隔离广播域
- 隔离碰撞域，同一广播域
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