第三章:数据链路层
1.数据链路层的三个基本问题
封装成帧、透明传输、差错检测
(1)封装成帧:在一段数据的前后分别添加首部和尾部,构成一个帧。
(2)透明传输:无论输入什么字符都可以在帧中传输过去,表示某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。
(3)差错检测:是指检测发送方确定接收方是否正确收到由其发送的数据。
2.数据链路层的目的和功能
(1)目的:加强物理层传输原始比特流的功能,将物理层提供的可能出错的物理连接改造为逻辑上无差错的数据链路,使之对网络层表现为一条无差错的链路。
(2)功能:①为网络层提供服务 ②链路管理、帧定界、流量控制 ③进行透明传输和差错控制
3.PPP协议
(1)PPP协议的三个组成部分:
①一个将IP数据报封装到串行链路的方法。
②一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP。
③一套网路控制协议NCP。
(2)PPP的帧格式:包括首部(为四个字段)、信息部分、尾部(为两个字段)。
(3)特点:①提供差错检测但不提供纠错功能,只保证无差错接收 ②仅支持点对点的链路通信,不支持多点链路 ③是面向字节的
4.网络适配器(即网卡)
(1)作用:对数据的串行和并行传输进行转换,实现帧的发送和接收等。
(2)工作在数据链路层和物理层。
5.CSMA/CD协议
(1)三个要点:
①准备发送:适配器从网络层获得一个分组,加上以太网的首部和尾部,组成以太网帧,放入适配器的缓存中。
②检测信道:若检测到信道忙,则继续不停地检测,一直等待信道转为空闲就发送帧。
③在发送数据过程中仍不停地检测信道,即网络适配器要边发送边监听。
(2)争用期:指以太网的端到端往返时间,又称碰撞窗口。
6.扩展的以太网
(1)在物理层扩展以太网:①使用光纤和一对光纤调制解调器 ②使用多个集线器
(2)在数据链路层扩展以太网:使用交换机(实质是多端口的网桥)
7.广播域和冲突域
(1)广播域:网络中能接受任一设备发出的广播帧的设备的集合。
(2)冲突域:同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。
8.虚拟局域网
(1)定义:由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符,指明发送这个帧的计算机属于哪一个VLAN。
(2)作用:①实现网络资源的动态管理和调度,提高了网络的性能和可扩展性。 ②对数据流进行控制和划分,保证网络的安全性和可靠性。 ③降低运行成本,提高网络管理效率。 ④为不同需求的用户群体提供差异化、定制化的服务。
(3)VLAN标签:长4字节,插在以太网的MAC帧的源地址地段和类型字段之间。
MAC帧格式