数据链路层

数据链路层

为网络层提供服务，实现逻辑上无差错数据链路 提供 无确认无连接服务 有确认无连接服务 有确认 有连接服务

就功能来说 可以有

• 1 封装成帧
• 2 流量控制 尔康:“你不要过来啊！”
• 3 差错控制

封装成帧

先从封装城帧开始，给数据传输部分前后各加一个 首部和尾部 形成一个帧 用来表示帧定界 ，数据的最大传输部分称之为MTU

组帧方法有四种 1字符计数法 2 字符填充法 3 零比特填充法 4 违规编码法

透明传输的 不管怎样的比特组合都要在在链路上都能通过，就像隐身的一样

差错控制（比特错误)

差错控制通过 检错编码和纠错编码 来实现 检错编码

奇偶校验码 和 CRC循环冗余码

奇数奇偶校验码

通过冗余编码来实现 n-1位信息元，一位校验元

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CRC循环冗余码

是一个很重要的重点，需要原题给与多项式不过，可能会给1101还有x^3+x2+1

就x^3+x2+1 来说，我们需要再转化一次 1 * x^3 + 1 * x^2 + 0 * x^1 +1* x^0 = 1101

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-F6ROV403-1692171336149)(D:\备考公共课\image-20230814153702279.png)]

阶数等于多项式的N位-1

可靠传输的定义 发送端发什么，接收端接什么 这与CRC循环校验后的结果没有直接关系，因为后者主要针对比特传输错误

纠错编码

海明码

1. 概念

海明距离的确认 任意两个合法编码的对应比特取值不同的比特数成为两个码字的海明距离(码距) 一个有效编码集中

最小的海马距离即整个编码集的海明距离

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VZSlGOlm-1692171336150)(D:\备考公共课\image-20230814161313854.png)]

该序列集合中码距为2

2.经验小结

如果检测位 d 码距为d+1 , 纠错位为d 码距为2d+1

3.海明码的过程

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-myCAZAy3-1692171404450)(D:%5C%E5%A4%87%E8%80%83%E5%85%AC%E5%85%B1%E8%AF%BE#pic_center)]
链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5dAme9YM-1692171336151)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814162522484.png)][外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8nzMua37-1692171336152)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814162609082.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hw9OqQ5e-1692171336152)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814162828639.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bmDj7vD1-1692171336153)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814163409852.png)]

![image-20230814163540361](C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814163540361.png

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8bXAzzL5-1692171336155)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814163910055.png)]

流量控制

​ 涉及到了滑动窗口

较高的发送速度和较低的接收能力，链路层点对点的流量传输而传输层端到端

数据链路层 -》ACK确认帧

传输层 -》窗口公告

1.名词解释:

可靠传输：发送端发啥，接收端收啥

流量控制: 控制发送速率，使得接收方有足够的缓冲空间来接受每一个帧

滑动窗口解决

流量控制

可靠传输 发送方自动重传请求机制，一旦消息没有

停止等待协议

1. 为什么要有停止等待协议

   因为除了比特出错外，底层信道还会出现丢包现象

2. 包在不同层次的表现
   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rB6sXAyA-1692171336156)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814172810937.png)]

3. 停止等待协议性能分析
   简单但是信道利用率低
   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NV8NfwjS-1692171336157)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814173650222.png)]

4. 例题
   公式如下：[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-y8msqN4s-1692171336158)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814174028788.png)]

   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rsli0vV4-1692171336159)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814173954674.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ghNlAqej-1692171336160)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814171513677.png)]

滑动窗口协议

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PHo4Duon-1692171336162)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230814171635805.png)]

发送端 可以不断的发送窗口内的帧不过窗口不懂

GBN 后退N帧协议

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bk7luXO0-1692171336163)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\发送方要做的事情.png)]

1. 定义
   接收方可以累计ACK确认帧，只返回一次就能表示出接收方已经收到n号帧和它以前的所有帧

缺陷就是 如果出现第n号帧丢失，如果发生超时，发送方要重传所有已发送而确认的帧

2. 重点
   [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jXRciXtd-1692171336165)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\重点.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MM6ZrfCn-1692171336168)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\接收方要做的事情.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6qVUaatU-1692171336169)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\滑动窗口长度.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Mea5G7A4-1692171336172)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\GBN例题.png)]

SR 选择重传协议

由于GBN协议中 某一帧超时后需要将后面的帧都要重发，为了解决了这个问题

即 可不可只重传出错的帧?

解决办法： 设置单个确认，同时加大接收窗口，设置接收缓存，缓存乱序达到的帧，

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XSK8T1mU-1692171336173)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814205056344.png)]

接收方 来者不拒（窗口内的帧)并返回给发送方ACK帧

滑动窗口大小 发送窗口最好等于接收窗口

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aEkpbJtV-1692171336175)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814205536264.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zPgsPiiO-1692171336176)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230814205655130.png)]

滑动窗口在发送过程中大小不变 传输层会发生改变

信道介质划分信道

采用一定的措施来使得两个信道之间不会发生互相干扰的情况

动态划分信道

CSMA协议 载波监听多路访问协议

CS 载波监听 ，每一个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ScSUVVVp-1692171336177)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815152824046.png)]

协议思想：先听再发
如果空闲时将发送全部帧但如果忙碌时，就推迟发送

1-坚持CSMA

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-m3r7gNMz-1692171336177)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815153450468.png)]

非坚持CSMA

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XRJFRSUz-1692171336178)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815153615711.png)]

p坚持CSMA

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-U1VUBWL9-1692171336179)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815153823079.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DN1ZZ8ti-1692171336180)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815153958168.png)]

买喜茶 即使到你了也不一定去买

CSMA/CD协议 重点

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cdvCKote-1692171336180)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815155020043.png)]

截断二进制指数规避算法

1 确定基本退避时间为征用期 2τ
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AJsM3Nl1-1692171336181)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815160708127.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Rglv4Dv4-1692171336181)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815162957100.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-q1CXp9l2-1692171336182)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815163435635.png)]

答案是 1023 因为 11大于10之后 k取10

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最小帧长问题

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5gRa018C-1692171336183)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815163746255.png)]
在以太网中规定 最小帧长都是64bit

静态划分信道

轮询介质访问控制

再开始之前 要区分介质访问控制的三种形式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VMZJGCHv-1692171336183)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815164634595.png)]

前倾回顾 通信方式

单工 半双工 和全双工

一、单工通信（simplex）
单工通信只支持信号在一个方向上传输（正向或反向），任何时候不能改变信号的传输方向。
为保证正确传送数据信号，接收端要对接收的数据进行校验，若校验出错，则通过监控信道发
送请求重发的信号。
此种方式适用于数据收集系统，如气象数据的收集、电话费的集中计算等。
例如计算机和打印机之间的通信是单工模式，因为只有计算机向打印机传输数据，而没有相反
方向的数据传输。还有在某些通信信道中，如单工无线发送等。

二、半双工通信（half-duplex）
半双工通信允许信号在两个方向上传输，但某一时刻只允许信号在一个信道上单向传输。
因此，半双工通信实际上是一种可切换方向的单工通信。
此种方式适用于问讯、检索、科学计算等数据通信系统；
传统的对讲机使用的就是半双工通信方式。由于对讲机传送及接收使用相同的频率，不允许同
时进行。因此一方讲完后，需设法告知另一方讲话结束（例如讲完后加上’OVER’），另一方
才知道可以开始讲话。

三、全双工（full-duplex）
全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，即有两个信道，因此允许同时进行双向传输。
全双工通信是两个单工通信方式的结合，要求收发双方都有独立的接收和发送能力。
全双工通信效率高，控制简单，但造价高。
计算机之间的通信是全双工方式。一般的电话、手机也是全双工的系统,因为在讲话时可以听到对方的声音。

以太网 重点

以太网 使用CSMA/CD 即 载波监听多路访问及冲突检测技术 基带总线局域网规范

一旦说以太网就是CSMA/CD的应用

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-3UD5nxtz-1692171336184)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815165945794.png)]

以太网提供无连接不可靠的服务

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-jWhXFb9P-1692171336185)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815172903407.png)]

以太网传输介质以及拓扑结构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XcLm0urO-1692171336185)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815173033129.png)]

10BASE-T以太网

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DHsPZ3U7-1692171336186)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815171049106.png)]

适配器 与MAC 地址

网络接口板 和网络接口卡 NIC NOW 不在使用单独网卡
适配器上装有处理器和存储器（包括RAM 和ROM）
ROM 上有计算机硬件地址和MAC地址

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uFOb7VrR-1692171336187)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815171336861.png)]

以太网MAC帧

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dhNdM3Bj-1692171336189)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815171640271.png)]

高速以太网

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AbmjN155-1692171336191)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815172554406.png)]

PPP 协议 重点

广域网 ：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ks3BWFHX-1692171336193)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815175808734.png)]

广域网强调资源共享 ，局域网强调资源传输
广域网中最常用的PPP协议

ppp特点

ppp协议需要满足的要求

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Wy8x07xa-1692171336194)(D:\HSP代码和资料\考研图片汇总\image-20230815180311383.png)]

ppp协议不需要满足的要求

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QTEj14ef-1692171336195)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815181045677.png)]并不是NPC

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-c9Y8MGKP-1692171336196)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815181132016.png)]

ppp的帧格式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mrZl5mMi-1692171336197)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815180800606.png)]

链路层设备-交换机

多接口网桥

直通式交换机和存储转发式交换机

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-S33NnV7j-1692171336198)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815181539640.png)]

交换机的自学习功能

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JuCndamt-1692171336199)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815181747632.png)]

如果A 要给B 传输数据 要看转发表里是否有路径 没有的话进行广播 而且 表中并没有从A往出发需要通过哪个接口，因为需要通过自学习，把接口写出来 。而其他主机收到时，因为不是给他发的，就会拒绝接收，而B 进行转发给A数据的时候， 因为没有路径就要通过学习 将表填充

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IphP8GvA-1692171336199)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815182209840.png)]

并通过已有接口1 将数据传过去

冲突域和广播域

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LrvK88Qj-1692171336200)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815182444601.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-X7vh87TU-1692171336200)(C:\Users\Lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230815182735923.png)]

广播域查看路由器的数量，如果没有广播域算一个

冲突域有四个 因为一个端口就可以看做是一个冲突域 又因集线器是一个物理层的概念无法隔离冲突域所以 有四个
行广播 而且 表中并没有从A往出发需要通过哪个接口，因为需要通过自学习，把接口写出来 。而其他主机收到时，因为不是给他发的，就会拒绝接收，而B 进行转发给A数据的时候， 因为没有路径就要通过学习 将表填充

[外链图片转存中…(img-IphP8GvA-1692171336199)]

并通过已有接口1 将数据传过去

冲突域和广播域

[外链图片转存中…(img-LrvK88Qj-1692171336200)]

[外链图片转存中…(img-X7vh87TU-1692171336200)]

广播域查看路由器的数量，如果没有广播域算一个

冲突域有四个 因为一个端口就可以看做是一个冲突域 又因集线器是一个物理层的概念无法隔离冲突域所以 有四个