计算机网络——课堂笔记

第3单元计算机网络数据链路层(3)——使用广播信道的数据链路层*

3.3.1 局域网的数据链路层
3.3.2 CSMA/CD协议
3.3.3使用集线器的星形拓扑
3.3.4以太网的信道利用率

3.3.1局域网的数据链路层
●局域网最主要的特点是:
1.网络为一个单位所拥有;
2.地理范围和站点数目均有限。
●局域网具有如下主要优点:
1.具有广播功能,从-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。
2.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。
3.提高了系统的可靠性、可用性和残存性。

1.以太网的两个标准
DIX Ethernet V2是世界上第一个局域网产品(以太网)的规约。
IEEE 802.3是第一个IEEE的以太网标准。
DIX Ethernet V2标准与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此可以将802.3局域网简称为“以太网”
严格说来，“以太网"” 应当是指符合DIX Ethernet V2标准的局域网。

2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。

3以太网提供的服务
●以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。
当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧，其他什么也不做。差
错的纠正由高层来决定。
●如果高层发现丢失了- -些数据而进行重传，但以太网并不知道这是
一个重传的帧，而是当作一个新的数据帧来发送。

4.如何避免同时发送产生的碰撞? 采用CSMA/CD
(2)以太网发送的数据都使用曼彻斯特(Manchester)编码

5.以太网提供的服务
●CSMA/CD 含义:载波监听多点接入/碰撞检测(Carrier SenseMultiple Access with Collision Detection)。
●’“多点接入"表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线.上。”载波监听”是指每- -个站在发送数据之前先要检测一 下总线.上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
●总线. 上并没有什么“载波”。因此,“载波监听”就是用电子技术检测总线.上有没有其他计算机发送的数据信号。

6.碰撞检测
●“碰撞检测” 就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大(互相叠加)。
●当一个站检测到的信号电压摆动值超过-定的“J限值时，就认为总线.上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。

7.检测到碰撞后
●在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。
●每一个正在发送数据的站，一旦发现总线.上出现了碰撞,就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。

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10.争用期
●最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间2τ (两倍的端到端往返时延)就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。
●以太网的端到端往返时延2τ称为争用期，或碰撞窗口。
●经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。

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