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计算机网络数据链路层图解

发布时间: 2022-12-10 09:29:13

‘壹’ 计算机网络7层分别是那7层

物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层

‘贰’ 带你弄懂计算机网络的数据链路层(经典)

差错是不可避免的。而且不同的传输介质的差错程度也是不同的。链路层的任务就是分析差错产生的原因,检查差错,然后纠正差错。 下面的图展示了差错的来源

当数据信号从发送端发送到物理线路时,由于物理线路存在噪声,因此数据信号经过物理线路的噪声,到达接收端时,已经是数据+噪声的叠加。这就是差错的来源。

滑动窗口机制?

‘叁’ 计算机网络技术:TCP/IP体系结构将网络分为哪几层TCP/IP体系结构与OSI模型的对应关系是

计算机网络技术:TCP/IP体系结构将网络分为应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层。

TCP/IP体系结构与OSI模型的对应关系是:osi的上三层对应tcp的应用层,传输层与网络层是一一对应的。

应用层、表示层、会话层三个层次提供的服务相差不是很大,所以在TCP/IP协议中,它们被合并为应用层一个层次。由于运输层和网络层在网络协议中的地位十分重要,所以在TCP/IP协议中它们被作为独立的两个层次。



(3)计算机网络数据链路层图解扩展阅读:

对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议,邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议。

在TCP/IP协议中,网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层所以,网络接口层既是传输数据的物理媒介,也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

‘肆’ 详解图解计算机网络177 个名词

大家好,我是伟哥。上篇《60 张图详解 98 个常见的网络概念》有一段时间了,现在重新汇总整理,把最近提到的网络名词也加上。同时为了方便阅读,增加了大量的配图,让网络小白也能轻松理解。考虑到 177 个网络名词加上 123 张图,文章的篇幅就很长了,有必要分类整理下,于是按照网络分层结构,加上分层的扩展内容,把所有名词分成了 15 个小类,方便查阅。

1、 电路交换 :在通信开始前,通信双方要在网络上建立专属信道来发送数据,信道至少会持续到通信结束才会断开。


2、 包交换 :又叫做分组交换,是将数据分为多个消息块(即数据包),再通过网络对每个数据块进行单独传输选路。


3、 网络协议 :为在网络中传输数据而对数据定义的一系列标准或规则。


4、 协议栈 :网络协议的具体定义或具体实现。


5、 万维网 ( WWW ):可以通过 URL 地址进行定义、通过 HTTP/HTTPS 协议建立连接、通过互联网进行访问的网页资源空间。


6、 局域网 ( LAN ):在一个有限区域内实现终端设备互联的网络。

7、 城域网 ( MAN ):规模大于局域网,覆盖区域小到一个方圆数千米的大型园区,大到一个城市圈的网络。

8、 广域网 ( WAN ):跨越大范围地理区域建立连接的网络。


9、 互联网 ( Internet ):通过各种互联网协议为全世界成千上万的设备建立互联的全球计算机网络系统。


10、 物联网 ( IoT ):通过内置电子芯片的方式,将各种物理设备连接到网络中,实现多元设备间信息交互的网络。


11、 云计算 ( Cloud Computing ):通过互联网为计算机和其它设备提供处理资源共享的网络。


12、 大数据 ( Big Data ):通过汇总的计算资源对庞大的数据量进行分析,得出更加准确的预测结论,并用来指导实践。

13、 SDN :指控制平面和数据平面分离,并通过提升网络编程能能力,使网络管理方式更优。


14、 数据平面/转发平面 :指网络设备中与判断如何转发数据和执行数据转发相关的部分。

15、 控制平面 :指网络设备中与控制设备完成转发工作的相关部分。

1、 操作系统 :一种安装在智能设备上,为操作智能设备消除硬件差异,并为程序提供可移植性的软件平台。


2、 图形用户界面 ( GUI ):指用户在大部分情况下可以通过点击图标等可视化图形来完成设备操作的软件界面。

3、 命令行界面 ( CLI ):指用户需要通过输入文本命令来完成设备操作的软件界面。


4、 RAM :随机存取存储器的简称,也叫做内存。安装在数通设备上与安装在计算机中的作用相同,即用于存储临时文件,断电内容消失。

5、 Flash :安装在数通设备上,与计算机硬盘的功能类似,用来存放包括操作系统在内的大量文件。

6、 NVRAM :非易失随机存取存储器的简称。用来保存数通设备的启动配置文件,断电不会消失。


7、 Console 接口 :即控制台接口,通过 Console 线缆连接自己的终端和数通设备的 Console 接口,使用终端模拟软件对数通设备进行本地管理访问。


1、 OSI 模型 :为规范和定义通信网络,将通信功能按照逻辑分为不同功能层级的概念模型,分为 7 层。


2、 TCP/IP 模型 :也叫做互联网协议栈,是目前互联网所使用的通信模型,由 TCP 协议和 IP 协议的规范发展而来,分为 4 层。


3、 应用层 :指 OSI 模型的第 7 层,也是 TCP/IP 模型的第 4 层,是离用户最近的一层,用户通过应用软件和这一层进行交互。理论上,在 TCP/IP 模型中,应用层也包含了 OSI 模型中的表示层和会话层的功能。但表示层和会话层的实用性不强,应用层在两种模型中区别不大。


4、 传输层 :指 OSI 模型的第 4 层,也是 TCP/IP 模型的第 3 层,在两个模型中区别不大,负责规范数据传输的功能和流程。

5、 网络层 :指 OSI 模型的第 3 层,这一层是规范如何将数据从源设备转发到目的设备。


6、 数据包 :经过网络层协议封装后的数据。


7、 数据链路层 :OSI 模型的第 2 层,规范在直连节点或同一个局域网中的节点之间,如何实现数据传输。另外,这一层也负责检测和纠正物理层在传输数据过程中造成的错误。


8、 数据帧 :经过数据链路层协议封装后的数据。


9、 物理层 :OSI 模型的第 1 层,这一层的服务是规范物理传输的相关标准,实现信号在两个设备之间进行传输。


10、 互联网层 :TCP/IP 协议中的第 2 层,功能与 OSI 模型中的网络层类似。

11、 网络接入层 :TCP/IP 协议中的第 1 层,作用是定义数据如何在两个直连节点或同一个局域网的节点之间传输,TCP/IP 模型中的这一层结合了 OSI 模型中数据链路层和物理层的功能。

12、 封装 :发送方设备按照协议标准定义的格式及相关参数添加到转发数据上,来保障通信各方执行协议标准的操作。


13、 解封装 :接收方设备拆除发送方设备封装的数据,还原转发数据的操作。


14、 头部 :按照协议定义的格式封装在数据上的协议功能数据和参数。

1、 双绞线 :将两根互相绝缘的导线按一定规格缠绕在一起,以便它们互相冲抵干扰,从而形成的通信介质。


2、 光纤 :为实现数据通信,利用全反射原理传输光线的玻璃纤维载体。


3、 IEEE 802.3 :IEEE 组织定义的以太网技术标准,即有线网络标准。


4、 IEEE 802.11 :IEEE 组织定义的无线局域网标准。


5、 奇偶校验 :接收方对比接收的数据与原始数据时,检测数据的二进制数位中 “ 1 ” 的奇偶个数是否相同,从而判断数据与发送时是否一致的校验方式。

6、 校验和 :接收方对比接收的数据与原始数据的校验和是否相同,判断数据与发送时是否一致的校验方式。

7、 循环冗余校验 :接收方通过多项式除法判断数据与发送时是否一致的校验方式。

8、 共享型以太网 :所有连网设备处在一个冲突域中,需要竞争发送资源的以太网环境。


9、 二进制 :逢 2 进位、只有 0 和 1 表示数字的计数系统。

10、 十六进制 :逢 16 进位、用 0 ~ F 表示数字的计数系统。


11、 冲突域 :通过共享媒介连接在一起的设备,共同构成的网络区域。在这个区域内,同时只能一台设备发送数据包。

12、 交换型以太网 :连网设备互相之间不需要竞争发送资源,而是分别与中心设备两两组成点到点连接的以太网环境。


13、 MAC 地址 :长度 48 位,固化在设备硬件上,用十六进制表示的数据链路层地址。


14、 广播域 :在这个区域中,各个节点都可以收到其它节点发送的广播数据包。

‘伍’ 计算机网络体系分为哪四层

1.、应用层

应用层对应于OSI参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.

2.、传输层

传输层对应于OSI参考模型的传输层,为应用层实体提供端到端的通信功能,保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP).

TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务;而UDP协议提供的则是不保证可靠的(并不是不可靠)、无连接的数据传输服务.

3.、网际互联层

网际互联层对应于OSI参考模型的网络层,主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址,它还负责数据包在多种网络中的路由。

该层有三个主要协议:网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。

IP协议是网际互联层最重要的协议,它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。

4.、网络接入层(即主机-网络层)

网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上,TCP/IP本身并未定义该层的协议,而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议,然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议(ARP)工作在此层,即OSI参考模型的数据链路层。

(5)计算机网络数据链路层图解扩展阅读:

OSI将计算机网络体系结构(architecture)划分为以下七层:

物理层: 将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号相当于邮局中的搬运工人。

数据链路层: 决定访问网络介质的方式。

在此层将数据分帧,并处理流控制。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址,相当于邮局中的装拆箱工人。

网络层: 使用权数据路由经过大型网络 相当于邮局中的排序工人。

传输层: 提供终端到终端的可靠连接 相当于公司中跑邮局的送信职员。

会话层: 允许用户使用简单易记的名称建立连接 相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。

表示层: 协商数据交换格式 相当公司中简报老板、替老板写信的助理。

应用层: 用户的应用程序和网络之间的接口老板。

‘陆’ 网络五层结构

计算机网络五层结构是指应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

1、应用层

专门针对某些应用提供服务。

2、传输层

网络层只把数据送到主机,但不会送到进程。传输层负责负责进程与主机间的传输,主机到主机的传输交由网络层负责。传输层也称为端到端送。

3、网络层

把包里面的目的地址拿出来,进行路由选择,决定要往哪个方向传输。

负责从源通过路由选择到目的地的过程,达到从源主机传输数据到目标主机的目的。

4、数据链路层

通过物理网络传送包,这里的包是通过网络层交过来的数据报。

只完成一个节点到另一个节点的传送(单跳)。

5、物理层

通过线路(可以是有形的线也可以是无线链路)传送原始的比特流。

只完成一个节点到另一个节点的传送(单跳)。

(6)计算机网络数据链路层图解扩展阅读:

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义,则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络,而只能称为联机系统(因为那时的许多终端不能算是自治的计算机)。但随着硬件价格的下降,许多终端都具有一定的智能,因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用,按上述定义,则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。

‘柒’ 计算机网络中五层协议它们分别的主要功能是什么它们具体分别是在哪里(从硬件层面上谈)实现的

1,物理层;其主要功能是:主要负责在物理线路上传输原始的二进制数据。

2、数据链路层;其主要功能是:主要负责在通信的实体间建立数据链路连接。

3、网络层;其主要功能是:要负责创建逻辑链路,以及实现数据包的分片和重组,实现拥塞控制、网络互连等功能。

4、传输层;其主要功能是:负责向用户提供端到端的通信服务,实现流量控制以及差错控制。

5、应用层;其主要功能是:为应用程序提供了网络服务。

物理层和数据链路层是由计算机硬件(如网卡)实现的,网络层和传输层由操作系统软件实现,而应用层由应用程序或用户创建实现。

(7)计算机网络数据链路层图解扩展阅读:

应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换
和远地操作,而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。

传输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的传输层可使用两种不同协议:即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。

面向连接的服务能够提供可靠的交付,但无连接服务则不保证提供可靠的交付,它只是“尽最大努力交付”。这两种服务方式都很有用,备有其优缺点。在分组交换网内的各个交换结点机都没有传输层。

网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

在TCP/IP体系中,分组也叫作IP数据报,或简称为数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由,使源主
机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。

‘捌’ 计算机网络第三章(数据链路层)

3.1、数据链路层概述

概述

链路 是从一个结点到相邻结点的一段物理线路, 数据链路 则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件(如网络适配器)和软件(如协议的实现)

网络中的主机、路由器等都必须实现数据链路层

局域网中的主机、交换机等都必须实现数据链路层

从层次上来看数据的流动

仅从数据链路层观察帧的流动

主机H1 到主机H2 所经过的网络可以是多种不同类型的

注意:不同的链路层可能采用不同的数据链路层协议

数据链路层使用的信道

数据链路层属于计算机网路的低层。 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:

点对点信道

广播信道

局域网属于数据链路层

局域网虽然是个网络。但我们并不把局域网放在网络层中讨论。这是因为在网络层要讨论的是多个网络互连的问题,是讨论分组怎么从一个网络,通过路由器,转发到另一个网络。

而在同一个局域网中,分组怎么从一台主机传送到另一台主机,但并不经过路由器转发。从整个互联网来看, 局域网仍属于数据链路层 的范围

三个重要问题

数据链路层传送的协议数据单元是 帧

封装成帧

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。

首部和尾部的一个重要作用就是进行 帧定界 。

差错控制

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。

可靠传输

接收方主机收到有误码的帧后,是不会接受该帧的,会将它丢弃

如果数据链路层向其上层提供的是不可靠服务,那么丢弃就丢弃了,不会再有更多措施

如果数据链路层向其上层提供的是可靠服务,那就还需要其他措施,来确保接收方主机还可以重新收到被丢弃的这个帧的正确副本

以上三个问题都是使用 点对点信道的数据链路层 来举例的

如果使用广播信道的数据链路层除了包含上面三个问题外,还有一些问题要解决

如图所示,主机A,B,C,D,E通过一根总线进行互连,主机A要给主机C发送数据,代表帧的信号会通过总线传输到总线上的其他各主机,那么主机B,D,E如何知道所收到的帧不是发送给她们的,主机C如何知道发送的帧是发送给自己的

可以用编址(地址)的来解决

将帧的目的地址添加在帧中一起传输

还有数据碰撞问题

随着技术的发展,交换技术的成熟,

在 有线(局域网)领域 使用 点对点链路 和 链路层交换机 的 交换式局域网 取代了 共享式局域网

在无线局域网中仍然使用的是共享信道技术

3.2、封装成帧

介绍

封装成帧是指数据链路层给上层交付的协议数据单元添加帧头和帧尾使之成为帧

帧头和帧尾中包含有重要的控制信息

发送方的数据链路层将上层交付下来的协议数据单元封装成帧后,还要通过物理层,将构成帧的各比特,转换成电信号交给传输媒体,那么接收方的数据链路层如何从物理层交付的比特流中提取出一个个的帧?

答:需要帧头和帧尾来做 帧定界

但比不是每一种数据链路层协议的帧都包含有帧定界标志,例如下面例子

前导码

前同步码:作用是使接收方的时钟同步

帧开始定界符:表明其后面紧跟着的就是MAC帧

另外以太网还规定了帧间间隔为96比特时间,因此,MAC帧不需要帧结束定界符

透明传输

透明

指某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。

透明传输是指 数据链路层对上层交付的传输数据没有任何限制 ,好像数据链路层不存在一样

帧界定标志也就是个特定数据值,如果在上层交付的协议数据单元中, 恰好也包含这个特定数值,接收方就不能正确接收

所以数据链路层应该对上层交付的数据有限制,其内容不能包含帧定界符的值

解决透明传输问题

解决方法 :面向字节的物理链路使用 字节填充 (byte stuffing) 或 字符填充 (character stuffing),面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输

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。

帧的数据部分长度

总结

3.3、差错检测

介绍

奇偶校验

循环冗余校验CRC(Cyclic Rendancy Check)

例题

总结

循环冗余校验 CRC 是一种检错方法,而帧校验序列 FCS 是添加在数据后面的冗余码

3.4、可靠传输

基本概念

下面是比特差错

其他传输差错

分组丢失

路由器输入队列快满了,主动丢弃收到的分组

分组失序

数据并未按照发送顺序依次到达接收端

分组重复

由于某些原因,有些分组在网络中滞留了,没有及时到达接收端,这可能会造成发送端对该分组的重发,重发的分组到达接收端,但一段时间后,滞留在网络的分组也到达了接收端,这就造成 分组重复 的传输差错

三种可靠协议

停止-等待协议SW

回退N帧协议GBN

选择重传协议SR

这三种可靠传输实现机制的基本原理并不仅限于数据链路层,可以应用到计算机网络体系结构的各层协议中

停止-等待协议

停止-等待协议可能遇到的四个问题

确认与否认

超时重传

确认丢失

既然数据分组需要编号,确认分组是否需要编号?

要。如下图所示

确认迟到

注意,图中最下面那个数据分组与之前序号为0的那个数据分组不是同一个数据分组

注意事项

停止-等待协议的信道利用率

假设收发双方之间是一条直通的信道

TD :是发送方发送数据分组所耗费的发送时延

RTT :是收发双方之间的往返时间

TA :是接收方发送确认分组所耗费的发送时延

TA一般都远小于TD,可以忽略,当RTT远大于TD时,信道利用率会非常低

像停止-等待协议这样通过确认和重传机制实现的可靠传输协议,常称为自动请求重传协议ARQ( A utomatic R epeat re Q uest),意思是重传的请求是自动进行,因为不需要接收方显式地请求,发送方重传某个发送的分组

回退N帧协议GBN

为什么用回退N帧协议

在相同的时间内,使用停止-等待协议的发送方只能发送一个数据分组,而采用流水线传输的发送方,可以发送多个数据分组

回退N帧协议在流水线传输的基础上,利用发送窗口来限制发送方可连续发送数据分组的个数

无差错情况流程

发送方将序号落在发送窗口内的0~4号数据分组,依次连续发送出去

他们经过互联网传输正确到达接收方,就是没有乱序和误码,接收方按序接收它们,每接收一个,接收窗口就向前滑动一个位置,并给发送方发送针对所接收分组的确认分组,在通过互联网的传输正确到达了发送方

发送方每接收一个、发送窗口就向前滑动一个位置,这样就有新的序号落入发送窗口,发送方可以将收到确认的数据分组从缓存中删除了,而接收方可以择机将已接收的数据分组交付上层处理

累计确认

累计确认

优点:

即使确认分组丢失,发送方也可能不必重传

减小接收方的开销

减小对网络资源的占用

缺点:

不能向发送方及时反映出接收方已经正确接收的数据分组信息

有差错情况

例如

在传输数据分组时,5号数据分组出现误码,接收方通过数据分组中的检错码发现了错误

于是丢弃该分组,而后续到达的这剩下四个分组与接收窗口的序号不匹配

接收同样也不能接收它们,讲它们丢弃,并对之前按序接收的最后一个数据分组进行确认,发送ACK4, 每丢弃一个数据分组,就发送一个ACK4

当收到重复的ACK4时,就知道之前所发送的数据分组出现了差错,于是可以不等超时计时器超时就立刻开始重传,具体收到几个重复确认就立刻重传,根据具体实现决定

如果收到这4个重复的确认并不会触发发送立刻重传,一段时间后。超时计时器超时,也会将发送窗口内以发送过的这些数据分组全部重传

若WT超过取值范围,例如WT=8,会出现什么情况?

习题

总结

回退N帧协议在流水线传输的基础上利用发送窗口来限制发送方连续发送数据分组的数量,是一种连续ARQ协议

在协议的工作过程中发送窗口和接收窗口不断向前滑动,因此这类协议又称为滑动窗口协议

由于回退N帧协议的特性,当通信线路质量不好时,其信道利用率并不比停止-等待协议高

选择重传协议SR

具体流程请看视频

习题

总结

3.5、点对点协议PPP

点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最广泛的点对点数据链路层协议

PPP协议是因特网工程任务组IEIF在1992年制定的。经过1993年和1994年的修订,现在的PPP协议已成为因特网的正式标准[RFC1661,RFC1662]

数据链路层使用的一种协议,它的特点是:简单;只检测差错,而不是纠正差错;不使用序号,也不进行流量控制;可同时支持多种网络层协议

PPPoE 是为宽带上网的主机使用的链路层协议

帧格式

必须规定特殊的字符作为帧定界符

透明传输

必须保证数据传输的透明性

实现透明传输的方法

面向字节的异步链路:字节填充法(插入“转义字符”)

面向比特的同步链路:比特填充法(插入“比特0”)

差错检测

能够对接收端收到的帧进行检测,并立即丢弃有差错的帧。

工作状态

当用户拨号接入 ISP 时,路由器的调制解调器对拨号做出确认,并建立一条物理连接。

PC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组(封装成多个 PPP 帧)。

这些分组及其响应选择一些 PPP 参数,并进行网络层配置,NCP 给新接入的 PC 机

分配一个临时的 IP 地址,使 PC 机成为因特网上的一个主机。

通信完毕时,NCP 释放网络层连接,收回原来分配出去的 IP 地址。接着,LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。

可见,PPP 协议已不是纯粹的数据链路层的协议,它还包含了物理层和网络层的内容。

3.6、媒体接入控制(介质访问控制)——广播信道

媒体接入控制(介质访问控制)使用一对多的广播通信方式

Medium Access Control 翻译成媒体接入控制,有些翻译成介质访问控制

局域网的数据链路层

局域网最主要的 特点 是:

网络为一个单位所拥有;

地理范围和站点数目均有限。

局域网具有如下 主要优点 :

具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。

便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调整和改变。

提高了系统的可靠性、可用性和残存性。

数据链路层的两个子层

为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,IEEE 802 委员会就将局域网的数据链路层拆成 两个子层 :

逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层;

媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。

与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层,而 LLC 子层则与传输媒体无关。 不管采用何种协议的局域网,对 LLC 子层来说都是透明的。

基本概念

为什么要媒体接入控制(介质访问控制)?

共享信道带来的问题

若多个设备在共享信道上同时发送数据,则会造成彼此干扰,导致发送失败。

随着技术的发展,交换技术的成熟和成本的降低,具有更高性能的使用点对点链路和链路层交换机的交换式局域网在有线领域已完全取代了共享式局域网,但由于无线信道的广播天性,无线局域网仍然使用的是共享媒体技术

静态划分信道

信道复用

频分复用FDM (Frequency Division Multiplexing)

将整个带宽分为多份,用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。

频分复用 的所有用户在同样的时间 占用不同的带宽资源 (请注意,这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率)。

‘玖’ 数据链路层和网络层的协议数据单元(PDU)分别是什么它们之间的封装关系是什么

OSI参考模型中,网络层、数据链路层传输的协议数据单元(PDU)分别是:分组、帧

协议数据单元,物理层的 PDU是数据位,数据链路层的 PDU是数据帧,网络层的PDU是数据包,传输层的 PDU是数据段,其他更高层次的PDU是报文。

协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)是指对等层次之间传递的数据单位。协议数据单元(ProtocolData Unit )物理层的 PDU是数据位(bit),数据链路层的 PDU是数据帧(frame)。

网络层的PDU是数据包(packet),传输层的PDU是数据段(segment),其他更高层次的PDU是数据(data)。



(9)计算机网络数据链路层图解扩展阅读

数据链路层属于计算机网络的低层。数据链路层使用的通道主要由两种类型:

点对点信道:这种信道使用一对一的点对点通信方式。

广播信道:这种信道使用一对多的广播通信方式,因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多,因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。

从整个互联网范围来看的话,互联网仍然属于数据链路层的范围。

1.数据链路层的点对点信道和广播信道的特点,以及这两种信道所使用的协议(PPP,以及CSMA、CD协议)特点。

2.数据链路层的三个基本作用:封装成帧、透明传输和差错检测。

3.以太网MAC层的硬件地址。

4.适配器、转发器、集线器、网桥、以太网交换机的作用场合。