数据链路层

数据链路层基础概论

数据链路层概念

数据链路层是在物理层和网络层之间的协议，提供相邻结点的可靠数据传输。

帧的概念

数据链路层的协议数据单元组成

帧头

源MAC地址、目的MAC地址、类型每一张网卡上的MAC地址是独一无二的48位

数据

帧尾校验

以太网数据帧中的MAC和LLC

MAC

MAC介质访问控制作用

数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。

LLC

LLC逻辑控制访问作用

LLC子层的主要功能为传输可靠性保障和控制，数据包的分段与重组，数据包的顺序传输。注解该协议位于OSI七层协议中数据链路层，数据链路层分为上层LLC（逻辑链路控制），和下层的MAC（媒体访问控制），MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC（逻辑链路控制）层。

数据链路层的两种传输方式

单播

广播

数据链路层的三个基本问题

封装成帧封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧，接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。

PPP

透明传输透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。

差错检测收到正确的帧就要向发送端发送确认，发送端在一定的期限内若没有收到对方的确认，就认为出现了差错，因而就进行重传，直到收到对方的确认为止。

奇偶校验CRC

局域网中的设备

中继器

集线器集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。

交换机交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。

网桥两个端口的交换机

数据链路层的通信协议

冲突域和广播域

冲突域

交换机的每一个端口都是一个冲突域；冲突域只能发生在一个网段

广播域

交换机的所有端口都在一个广播域；广播域在一个或多个网段内发生。路由器的每个端口都是一个广播域

区别1.广播域可以跨网段2.在冲突域中所有的数据传输都是以广播形式；在广播域中，只有广播帧才会被所有主机接收。3.冲突域是基于第一层（物理层），而广播域是机于第二层（数据链路层） 。4.HUB

    所有端口都在同一个广播域，冲突域内。Swith所有端口都在同一个广播域内，而每一个端口就是一个冲突域。

虚拟局域网（实验）VLAN

VLAN（Virtual

Local Area Network）即虚拟局域网，是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。VLAN内的主机间可以直接通信，而VLAN间不能直接通信，从而将广播报文限制在一个VLAN内。

优点和目的

1.划分广播域2.增强局域网的安全性3.提高健壮性4.灵活构建工作组

划分VLAN的方式

1.基于端口2.基于子网3.基于MAC地址4.基于协议5.基于匹配策略

CSMA/CD

CSMA/CD即载波侦听多路访问/冲突检测，是广播型信道中采用一种随机访问技术的竞争型访问方法，具有多目标地址的特点。总线型网络传输数据四大要点：1.先听再发2.边听边发3.冲突停止4.延迟后发

PPP

PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。单播PPP最初设计是为两个对等节点之间的IP流量传输提供一种封装协议。