计算机网络之数据链路层（知识点总结）

目录

主要功能:

数据报格式

点对点协议（PPP）

最大传输单元 MTU

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即载波监听多路访问/冲突检测机制。

mac地址

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扩展以太网

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数据链路层（链路层）：将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻结点（主机和路由器，或两个路由器）之间的链路上“透明”地传送帧中的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息、地址信息、差错控制等）。

主要功能:

• 封装成帧: 把网络层数据报加头和尾，封装成帧,帧头中包括源MAC地址和目的MAC地址
• 透明传输:零比特填充、转义字符
• 可靠传输: 在出错率很低的链路上很少用，但是无线链路WLAN会保证可靠传输。
• 差错检测(CRC):接收者检测错误,如果发现差错，丢弃该帧

数据报格式

以太网和IEEE802的封装：

 

点对点协议（PPP）

 1) 在串行链路上封装I P数据报的方法。P P P既支持数据为8位和无奇偶检验的异步模式（如大多数计算机上都普遍存在的串行接口），还支持面向比特的同步链接。
 2) 建立、配置及测试数据链路的链路控制协议（ L C P：Link Control Protocol）。它允许通信双方进行协商，以确定不同的选项。
3) 针对不同网络层协议的网络控制协议（ N C P：Network Control Protocol）体系。当前R F C定义的网络层有I P、O S I网络层、D E C n e t以及A p p l e Ta l k。例如，IP NCP允许双方商定是否对报文首部进行压缩，类似于C S L I P（缩写词N C P也可用在T C P的前面）。
     PPP协议都以标志字符0x7e开始和结束，紧接着是一个地址字节，值始终是0xff,然后是一个0x03的控制字节。接下来是协议字段。
      0x0021：IP数据报
      0xc021：链路控制数据
      0x8021：网络控制数据
接下来则为信息数据内容，CRC验证码，结束标志0x7e

最大传输单元 MTU

    最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是指一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小（以字节为单位）。
     如果在IP层要传输一个数据报比链路层的MTU还大，那么IP层就会对这个数据报进行分片。一个数据报会被分为若干片，每个分片的大小都小于或者等于链路层的MTU值。当同一网络上的主机互相进行通信时，该网络的MTU对通信双方非常重要。但当主机间要通过很多网络才能通信时，对通信双方最重要的是通信路径中最小的MTU，因为在通信路径上不同网络的链路层MTU不同。通信路径中最小的MTU被称为路径MTU。
     网络中一些常见链路层协议MTU的缺省数值如下：
FDDI协议：4352字节
以太网（Ethernet）协议：1500字节
PPPoE（ADSL）协议：1492字节
X.25协议（Dial Up/Modem）：576字节
Point-to-Point：4470字节

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即载波监听多路访问/冲突检测机制。

作用：载波监听多点接入/碰撞检测是防止连接在总线上的各站点之间发生冲突，协调总线上各计算机工作的协议。
     多点接入：说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接到总线上
     载波监听：是指每一个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他的计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以免发生碰撞
     碰撞检测：边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当信号电压摆动值超过一定的门限值，表明发生了碰撞。立即停止发送，等待一段时间后再次发送。

mac地址

 

扩展以太网

• 物理层：通过集线器。碰撞域会扩大。
• 数据链路层：以太网交换机，
  • 为多接口网桥，全双工方式，无碰撞传输数据。
  • 存储器：用来缓存帧。
  • 交换表自学习
  • 实现虚拟局域网