概述
所用教材为： 计算机网络（第六版） 谢希仁 编著
一、使用广播信道的数据链路层
广播信道其实就是一对多通信，局域网采用的就是广播信道。
1、局域网 （局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机网络。）
1.1 局域网
（一） 主要特点：功能特点
(1)共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
(2)地理范围有限，用户个数有限。
网络体系结构和传输检测提醒
(1)低层协议简单。
(2)不单独设立网络层，局域网的体系结构仅相当于OSI/RM的最低两层。（数据链路层和物理层）
(3)采用两种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源、多目的的连接管理，由此引发出多种媒体访问控制技术。
（二）局域网采用广播通信方式而广域网不采用的原因
在局域网中各站通常共享通信媒体，采用广播通信方式是天然合适的，广域网通常采用站点间直接构成格状网。
（三）局域网按照网络拓扑分为：星状网、环形网和总线网。
（四）以太网已经在局域网市场中占据了绝对优势，现在以太网几乎成为了局域网的同义词。
（五）局域网共享信道的实现，在技术上有两种方法：
（1）静态划分信道 即前面所提频分复用、时分复用、波分复用、码分复用，这种方法代价较高，不适合于局域网使用。
（2）动态媒体接入控制 又称多点接入，可分为：
*随机接入 所有的用户可随机地发送信息，可能产生碰撞，必须有解决碰撞的网络协议。
*受控接入 用户不能随机地发送信息而必须服从一定的控制，典型代表：分散控制的令牌局域网、集中控制的多点线路探询（或称轮询）。
（六)为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，IEEE802把局域网的数据链路层拆成两个子层：
逻辑链路控制 LLC
媒体接入控制 MAC 不管使用何种传输媒体和MAC子层的局域网对LLC层来说都是透明的，即LLC子层是看不见MAC层的。
之后随着因特网发展，LLC的作用消失，很多厂商生产的适配器上就仅装有MAC协议，没有LLC协议。
1.2 适配器 (计算机与外界局域网的连接是用过通信适配器)
（一）定义：本来是主机箱内插入的一块网络接口板，又称为网络接口卡NIC ，或简称“网卡”。
适配器上装有处理器和存储器（RAM和ROM）.
（二）功能：进行串行/并行转换（适配器和局域网之间串行，适配器和计算机之间通过I/O总线并行）
对数据进行缓存（网络上的数据率与计算机总线上的数据率不同）
在计算机的操作系统安装设备驱动程序
实现以太网协议。
包含了数据链路层及物理层两个层次的功能。
（三）计算机通过局域网与适配器进行通信
计算机的硬件地址在适配器的ROM当中，软件地址（IP地址）在计算机的存储器中。
1.3CSMA/CD协议
人们常把局域网上的计算机称为“主机”、“工作站”、“站点”或“站”。
（一）最早的以太网使用总线连接，在具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
总线上只要有一台计算机在发送数据，总线的传输资源就被占用，因此在同一时间只能允许一台计算机发送数据。这就需要协调总线上各计算机的工作。以太网采用随机接入+
CSMA/CD协议协调（载波监听多点接入/碰撞检测）
（二）CSMA/CD协议的要点：
（1）多点接入：说明这是总线型网络
（2）载波监听：用电子技术检测总线上有没有其他计算机也在发送。
其实就是检测信道。不管在发送前（获得发送权），还是在发送中（碰撞检测），每个站都必须不停地检测信道。
（3）碰撞检测：边发送边监听
（三）既然每一个站在发送数据之前已经监听到信道为“空闲”，那么为什么还会出现数据在总线上的碰撞呢？
因为电磁波在总线上总是以有限的速率传播的，当某个站监听到总显示空闲时，也可能总线并非真正是空闲的。
（四）重要特性
（1）使用CSMA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。
（2）每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。
（3）这种发送的不确定性使以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。
（五）争用期
又称碰撞窗口，定义：以太网的端到端往返时延2t
最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过实践2t（两倍的端到端往返时延）就可以知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。
经过争用期的这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。
二、使用广播信道的以太网
（一）使用集线器的星形拓扑
传统以太网最初使用粗同轴电缆，后来演进到细同轴电缆，最后发展为更便宜灵活的双绞线。
这种以太网在星形中心增加集线器。
（二）集线器的特点
（1）集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，整个系统仍像一个传统以太网那样运行。
也就是说，使用集线器的以太网在逻辑上还是一个总线网，各占共享逻辑上的总线，使用的还是CSMA/CD协议
（2）一个集线器有许多接口
（3）集线器工作在物理层，它的每个接口仅简单地转发比特，不进行碰撞检测。
三、以太网的MAC层
（一）在局域网中，硬件地址又称物理地址，或MAC地址
标识系统指局域网上的每一台计算机固化在适配器的ROM中的地址。
MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符。
（二）适配器检查MAC地址
适配器从网络上每收到一个MAC帧就先用硬件检查MAC帧中的目的地址，如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理，否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。
发往本站的帧包括三种：
（1）单播 （一对一）即收到的帧的MAC地址与本站的硬件地址相同。
（2）广播（一对全体）即发送给本局域网上的所有站点的帧。
（3）多播（一对多）即发送给本局域网上一部分站点的帧。
所有的适配器都至少应当能够识别前两种帧，即能够识别单播和广播地址。
（三）MAC帧的格式（两种：DIX Ethernet V2标准和 IEEE 802.3标准）
（1）这里介绍使用的最多的以太网V2的MAC帧格式
目的地址6字节
源地址6字节
类型2字节，用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。
数据字段 46~1500字节（46=最小字节长度64-18字节的首部和尾部）
帧检测序列FCS 4字节
（2）注意：
当数据字段的长度小于46字节时，MAC子层会在数据字段的后面加入一个整数字节的填充字段，以保证以太网的MAC帧长不小于64 字节。
（3）IEEE 802.3标准对顶的无效MAC帧：
1.帧长度不是整数个字节
2.用收到的帧检验序列FCS查出有差错
3.收到的帧的MAC客户数据字段不在46~1500字节之间。
（4）对于检查出的无效MAC帧就简单地丢弃，以太网不负责重传丢弃的帧。
最后
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