物理层、数据链路层

物理层

        物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是"信号和介质"。

        透明的传送比特流；所实现的硬件：集线器（HUB）

IEEE802标准

IEEE802标准定义了ISO/OSI的物理层和数据链路层。IEEE802是一个局域网标准系列

1、物理层包括物理介质、物理介质连接设备(PMA)、连接单元(AUI)和物理收发信号格式(PS)

2、数据链路层包括逻辑链路控制(LLC)子层和媒体访问控制（MAC）子层

LLC子层的主要功能是：建立和释放数据链路层的逻辑连接；提供与上层的接口（即服务访问点）；给LLC帧加上序号；差错控制

MAC子层的主要功能是：发送时将上层交下来的数据封装成帧进行发送，接收时对帧进行拆卸，将数据交给上层；实现和维护MAC协议；

进行比特差错检查与寻址。

MAC子层

MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性;

        MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/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。在MAC子层的诸多功能中，非常重要的一项功能是仲裁介质的使用权，即规定站点何时可以使用通信介质。实际上，局域网技术中是采用具有冲突检测的载波侦听多路访问（Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection，CSMA/CD）这种介质访问方法的。

局域网中目前广泛采用的两种 介质访问控制方法，分别是：

1 争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式（载波侦听多路访问/冲突检测 协议）

IEEE802.3 -------CSMA/CD 访问控制 方法与 物理层 规范

载波侦听（Carrier Sense），意思是网络上各个工作站在发送数据前都要确认总线上有没有数据传输。若有数据传输（称总线为忙），则不发送数据；若无数据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。【 在数据发送前对网络是否空闲进行检测】

多路访问 （Multiple Access），意思是网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。

所谓冲突（Collision），意思是若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在 总线上就会产生信号的混合，这样哪个工作站都辨别不出真正的数据是什么。这种情况称为数据冲突，又称为碰撞。为了减少冲突发生后的影响，工作站在发送数据过程中还要不停地检测自己发送的数据，看有没有在传输过程中与其他工作站的数据发生冲突，这就是 冲突检测（Collision Detected）。【 在数据发送时对发送数据进行冲突检测 】

CSMA/CD的工作原理可以用以下几句话来概括：

先听后说，边听边说。

一旦冲突，立即停说。

等待时机，然后再说。

2 确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌）方式。

IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范

IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法。令牌环介质访问控制使用一个令牌沿着环循环，且应确保令牌在环中为唯一的。

LLC子层  

LLC子层负责向其上层提供服务；
LLC 是在高级数据链路控制（HDLC：High-Level Data-Link Control）的基础上发展起来的，并使用了 HDLC 规范子集。
LLC 定义了三种数据通信操作类型：

类型1：无连接。该方式对信息的发送通常无法保证接收。

类型2：面向连接。该方式提供了四种服务：连接的建立、确认和承认响应、差错恢复（通过请求重发接收到的错误数据实现）以及滑动窗口（系数：128）。通过改变滑动窗口可以提高数据传输速率。

类型3：无连接承认响应服务。

类型1的 LLC 无连接服务中规定了一种静态帧格式，并支持运行网络协议。有关传输层网络协议通常是使用服务类型1方式。
在Windows 2000网络体系结构中，LLC子层是由传输驱动程序实现的，而MAC子层是由网络接口卡（NIC:网卡）来实现。
类型2的 LLC 面向连接服务支持可靠数据传输，运用于不需要调用网络层和传输层协议的局域网环境。

LAN的数据链路层的PDU

IEEE 802标准为LLC和MAC子层的帧格式作了详细规定。 

下图描述了网络层PDU、LLC子层PDU和MAC子层PDU的关系。

 LLC帧（即LLC-PDU）与媒体无关，而MAC（即MAC-PDU）则与局域网的媒体访问方式有很大关系， 不同的局域网有不同的MAC帧格式。

PDU

每一层协议处理数据的单位叫做协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）。物理层的PDU是数据位（bit），数据链路层的PDU是数据帧（frame），网络层的PDU是数据包（packet），传输层的PDU是数据段（segment），其他更高层次的PDU是数据（data）。

网卡MAC地址的概念 
MAC（Media Access Control, 介质访问控制）地址是识别LAN（局域网）节点的标识。 

网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM，它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。 

太网MAC地址可分为三类:

单播(unicast)地址（一对一），即收到的帧的MAC地址与本站的硬件地址相同； 

广播(broadcast)地址（一对全体），即发送给所有站点的帧(全1地址)。 

多播(multicast)地址（一对多），即发送给一部分站点的帧。