计网考点 使用广播信道的数据链路层

目录

网卡

适配器的重要功能（考点√）

 CSMA/CD 协议（考点☆）

寻址

以简便为出发点

CSMA/CD工作原理

工作流程（巨重要）

争用期

计算（很重要）

使用集线器的星型拓扑

传统以太网使用同轴电缆/总线形拓扑结构（考点 √）

使用集线器的双绞线以太网（考点√）

 采用集线器的以太网在逻辑上是总线网，物理拓扑为星型（考点☆）

用集线器扩展以太网优缺点（考点√）

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网卡

网络接口板又称为 通信适配器 (adapter) 或 网络接口卡 NIC (Network Interface Card) ，或“ 网卡 ”。

适配器的重要功能（考点√）

• 进行串行/并行转换。
• 对数据进行缓存。
• 在计算机的操作系统安装设备驱动程序。
• 实现以太网协议。

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 CSMA/CD 协议（考点☆）

寻址

为了实现 一对一 通信 / 寻址

• 将接收站的硬件地址写入帧首部中的目的地址字段中
• 仅当数据帧中的目的地址与适配器的硬件地址一致时，才能接收这个数据帧。

以简便为出发点

为了通信的简便，以太网采取了两种重要的措施：

(1) 采用较为灵活的 无连接的工作方式

(2) 以太网发送的数据都使用曼彻斯特编码

以太网的重要问题：若多台计算机或多个站点同时发送时，会产生发送碰撞或冲突， 导致发送失败。

如何避免？ CSMA/CD ！！！

CSMA/CD工作原理

• CSMA/CD 含义：载波监听多点接入 / 碰撞检测
• “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”是指每一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。
• “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。也称为“冲突检测”。（当几个站同时在总线上发送数据时（冲突），总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加））

工作流程（巨重要）

 载波监听了，为什么还要进行碰撞检测？

因为信号存在传播时延，如果两个站同时侦听发现总线上没有信号并同时发送，就会造成碰撞。

争用期

•  A 需要单程传播时延的 2 倍的时间（2τ），才能检测到与 B 的发送产生了冲突
• 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

计算（很重要）

最小帧长是指当发送完毕并未检测到碰撞的帧长。

最小帧长=2*带宽*信道长度/电磁波传播速度=2τ*带宽

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使用集线器的星型拓扑

传统以太网使用同轴电缆/总线形拓扑结构（考点 √）

使用集线器的双绞线以太网（考点√）

 采用集线器的以太网在逻辑上是总线网，物理拓扑为星型（考点☆）

用集线器扩展以太网优缺点（考点√）

优点：

• 使原来属于不同碰撞域的以太网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。
• 扩大了以太网覆盖的地理范围。

缺点：

• 碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。
• 如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。