计算机网络--数据链路层

 

数据链路层：研究怎么从一个主机传送到另一个主机（在一个局域网内）
• 　使用点对点信道
• 　桢--点对点信道数据链路层的协议数据单元
• 　IP数据报（PDU）--网络层的协议数据单元网络层
• 　传送方式：见下图
  
• 　三个基本问题
• 　　封装成桢：在一段数据前后添加首部和尾部7
  • 　　首部和尾部作用就是：帧定界
  • 　　最大传送单元MTU--帧的数据部分小于这个值
  • 　　帧定界符：SOH和EOT（他们是二进制代码：分别为1和4）。（这个东西在传输出现差错的时候作用明显，传送不完全的时候，我们可以通过帧定界符判断这个帧是否完全。
    
• 　　透明传输
• 　　传送的帧--文本文件；
  • 　　这个时候传输不会出现差错，随便输入什么东西都能传输过去：这叫透明传输
• 　　传送的帧：二进制文件
  • 　　二进制文件可能和帧定界符冲突，导致找不到帧的首部尾部，出现传输出错：不透明传输
    
  • 解决办法：
• 　　差错检测
• 　　循环冗余检验：添加冗余码，冗余码称作帧检测序列FCS
• 　　可靠传输：无传输差错的传输。传输差错分类：①：基本的比特差错。②：收到的帧出现了帧丢失，帧重复，帧失序。
  在数据链路层里面使用CRC循环检验法能够实现无比特差错的传输，但是不是无传输差错，还不是可靠传输。
• 　点对点协议PPP
• 　　特点
  • 　　需求：
    ①简单：每接收到一个帧，就进行CRC检验。检验正确，收下这个帧，反之，丢弃。
    ②封装成帧。③透明性：保证数据传输的透明性。④多种网际协议：支持多种网际协议（IP,IPX）
    
    
  • 　　组成：
    ①一个将IP数据报封装到串行链路的方法。②链路控制协议LCP.③网络控制协议。
• 　使用广播信道的数据链路层
• 　　局域网
• 　　为了使数据链路层更好的适应多种局域网标准，把它拆分成两个部分：
  ①逻辑链路控制LLC：它与传输媒体无关
  ②媒体接入控制MAC：与接入到媒体有关的内容都放在里面。
• • 　　CSMA/CD
    • 　　广播通信方式：当一台计算机发出信号时，总线上的所有计算机都能检测到这个数据。
    • 　　以太网为了使通信方便，采取了两个措施：
      
      
      
    • 载波监听：这就是相当于信道检测，不管在发送前还是发送中，每个站都必须不停的检测信道。发送前检测是为了获得发送权，发送中检测是为了避免发生碰撞，这个就是碰撞检测。
    • 碰撞检测：边发送边检测。一旦发现总线上出现了碰撞，就立即停止发送。所以在使用CSMA/CD协议时，一个站不可能同时进行发送和接收。所以使用这个协议的以太网不可能进行全双工通信，进行的是半双工通信。
    • 协议要点：
      
• 　　扩展的以太网
• 　在物理层扩展以太网
  • 　　扩展主机和集线器之间距离的一种方法是使用光纤。
    
    
• 　　在数据链路层扩展以太网
• 　　通过网桥扩展。
  ①：网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发这个帧，而是先检查这个帧额目的地址，然后在确定转发到哪一个接口或者丢弃。
  ②：网桥是依靠转发表来转发帧的，网桥有两个接口，分成了不同的两个网段，如果是同一个网段的转发测不需要网桥工作，网桥接收到了之后直接丢弃，不同网段的转发网桥则会根据mac地址进行转发。
• 透明网桥：接入局域网不需要人工配置转发表就能工作。
  透明网桥刚刚接入以太网的时候其实转发表是空的，他需要通过自学习来建立新的转发表。过程如下：