【数据链路层】基础知识

数据链路层

• MAC地址：长48比特，在使用网卡NIC的情况下MAC地址会被烧入ROM中。
  

• 共享介质网络/非共享介质网络

  • 共享介质网络：多设备共享一个通信介质（总线形式）半双工通信，各个设备间需要做通信协调

    • 争用方式：争夺获取数据传输权力，也叫载波监听多路访问（CSMA）先到先得，可能冲突。改进策略是CSMA/CD（如果载波信道上没有数据流动直接发送，否则检查是否冲突，若冲突放弃发送，并释放载波信道，延时一段时间后再次争用介质，重新发送帧）

      改进：交换集线器

    • 令牌传递方式：只有获得令牌的站才能发送数据。不会有冲突且每个站有平等循环获得令牌的机会，不担心网络拥堵。但是不太拥堵时反而有延迟，为此还添加了早期令牌释放、令牌追加等方案
      

  • 非共享介质网络：对介质采取专用的一种传输控制方式，全双工通信方式。网络中每个站直连交换机，由交换机负责转发数据帧（ATM采用）一旦交换机坏了，全盘崩溃。
    

• 以太网（数据链路的典型）：现在一般都采用终端与交换机之间独占电缆的方式实现以太网通信

  • 前导码：表示一个以太网帧的开始，也是对端网卡能够确保与其同步的标志。前导码末尾是一个叫SFD的域，值是11，在这个域之后就是以太网帧的本体。前导码+SFD合起来占8个字节。
    

  • 以太网的部首：位于本体的前端，共占14个字节：6个字节目标MAC地址，6个字节源MAC地址以及2个字节的上层协议类型。

  • 部首/帧头之后是数据。帧尾是一个叫FCS（帧检验序列）的4个字节，可以检查帧是否有所损坏。FCS中保存着整个帧除以生成多项式的余数，接收端也同样计算，如果得到的FCS值相同就判定没有错误。
    

• 无线通信

• PPP：点对点point to point，属于纯粹的数据链路层，与物理层无关。数据进行传输前要先建立一个PPP级连接，建立连接后就可以进行身份认证/压缩与加密。

  • LCP协议：不依赖上层。负责建立和断开连接，设置最大接受单元，设置最大接受单元，设置验证协议等
  • NCP协议：依赖上层，负责IP地址设置以及是否进行TCP/IP首部压缩等设备
  • 帧格式：连续5个1就会在后面插入一个0。

• 其他数据链路

• 公共网络

最后

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