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计算机网络原理梳理丨链路层

目录

  1. 数据链路层服务
  2. 差错控制
  3. 多路访问控制协议
  4. 局域网
  5. 点对点链路协议

数据链路层服务

链路:通信链路连接的相邻节点的通信信道,链路层数据单元为

主要功能
  1. 组帧
  2. 链路接入(点对点链路、广播链路)
  3. 可靠交付
  4. 差错控制

差错控制

差错控制的四种基本方式
  1. 检错重发
  2. 前向纠错(接收端进行差错纠正)
  3. 反馈校验(接收端将收到的数据原封不动发送回发送端)
  4. 检错丢弃
差错编码

香农信道编码定理:理论上可以通过编码使得数据传输过程不发生错误,或者将错误概率控制在很小的数值之下

第二节 待补充


多路访问控制协议

信道划分(MAC协议)

多路访问控制 MAC :广播信道上用于协调各个节点的数据发送

信道划分MAC协议:

  • 频分多路复用:在频域内将信道带宽划分为多个子信道
  • 时分多路复用:将通信信道的传输信号在时域内划分为多个等长的时隙
  • 波分多路复用:在一根光纤中,传输多路不同波长的光信号
  • 码分多路复用:从编码域进行划分,使得编码后的信号在同一信道中混合传输
随机访问MAC协议
  1. ALOHA协议
  2. 载波监听多路访问心意 CSMA

随机访问MAC协议 待补充


局域网

主要面对广播链路。每个接口对应一个MAC地址,全球唯一,长度为48位(前24位存储生产厂商标识)

数据链路层根据本网内目的主机或默认网关的IP地址获取其MAC地址,以广播形式的查询/响应的方式(地址解析协议,ARP)

以太网

以太网以IEEE802.3标准

采用CSMA/CD访问控制方法

以太网技术: 1.10Base-5,10Base-T 2.快速以太网100Base-TX,100Base-T4,100Base-FX 3.千兆以太网 4.万兆以太网

交换机

以转发与过滤的方式,解决数据碰撞的发生,使得数据发送互不干扰

  • 转发与过滤:可以依据接受到的链路层帧的目的MAC地址,选择性转发到响应的端口
  • 自学习:交换机通过自学习构建交换表
  • 优点:消除了冲突,提高性能;支持异质链路;易于进行网络管理;
虚拟局域网

基于交换机(支持VLAN功能)的逻辑分割广播域的局域网应用形式

不受物理位置的限制,以软件的方式划分和管理局域网中的工作组

能够抑制广播风暴,并提高数据安全性

划分方法: 1.基于交换机端口 2.基于MAC地址 3.基于上层协议类型或地址


点对点链路协议

PPP协议

PPP协议能够处理差错检测、支持多种上层协议、允许连接时协商IP地址、允许身份认证。典型用途:拨号上网

功能: 1.成帧 2.链路控制协议LCP 3.网络控制协议NCP

PPPOE协议

基于以太网的PPP协议,是PPP协议的升级,可连接ADSL路由器,以实现连接互联网的目的

HDLC协议

高级数据链路控制协议,HDLC,可应用与点多点或点对多点链路

帧定界:

Q:如何解决帧定界符导致的数据接收错误问题? A:位填充,透明传输 发送端:只要发现数据字段5个连续的1,则立即插入一个0,保证数据字段不会出现连续的6个1 接收端:只要发现数据流中有5个连续的1,就删除其后的0,还原成原来的信息


本篇到此完结,更多 计算机网络知识 全面 and 系统的梳理中,持续更新~

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