计算机网络基础-数据链路层

数据链路层概念

• 链路

  节点到节点的物理线路，中间没得任何节点

• 数据链路

  物理线路只是用来传输数据，还需要一定的协议保证其数据的正确传输，若把协议+硬件加到链路上，那么这条链路就被成为数据链路。数据链路层传输的数据单元是“帧”

组帧

• 数据链路层分为：帧头，数据体，帧尾。数据体的字节长度要小于<MTU. 帧头，帧尾包含数据控制的信息
• 透明传输： 数据体中出现尾部帧，导致被误认为是完整的帧。这种缺陷解决方案就是通过字节替换方法，在“错误的结束字节前插入分隔信息”

差错控制

• 循环冗余检测CRC

  等待发送的数据为1010001101（10位长），假如冗余码为5位，除数为110101。那么发送出去的数据长度为5+10. 1010001101/110101 模2除法 得到的余数为冗余码。接收端得到数据也会进行相应的模2除法。假如余数=0，则认为该帧数据正常。否则异常，丢弃重传。

流量控制和可靠传输机制

• 流量控制

  • 停止等待协议
  • 超时重传协议

• ppp协议

  ppp协议规定特殊的字符作为帧的开始和结尾；保证数据传输的透明性；差错重传；断开重连

• 载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD

  数据传输的总线在同一时刻只能允许一个节点发送数据。CSMA/CD 中心思想就是在发送数据之前，检测信道是否有其他的数据正在传输，有的话暂停发送；没得就发送数据。CSMA/CD 不能运用于以太网的双工通信只能进行双向检测交互。 A-B端相隔1km，A,B检测到此时此刻长度为200m的信道内，没得数据传输，于是就发送数据，某一时刻就会发生碰撞。

• 碰撞检测
  总线上每时每刻只能允许一个节点发送数据，当检测到总线的电压值叠加值大于某一个阀门就认为，总线上
  有俩个节点发送数据。于是就停止发送数据
• 碰撞强化
  当数据发送的站一旦检测到碰撞，除了立刻停止发送数据外，还要继续发送若干比特的干扰信号，告诉总线上其他的站，发生碰撞

mac帧

• mac帧 定义
  MAC帧是数据帧的一种。而所谓数据帧，就是数据链路层的协议数据单元，它包括三部分：帧头，数据部分，帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如ip数据包

• mac 地址
  在局域网中，硬件地址又成为mac地址或物理地址，长度为48字节

• mac层物理传输媒体：铜线，粗缆，细缆，光缆

• 集线器
  集线器:集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备。工作在物理层，对信号进行放大,调整转发。
  

  image.png

• 路由器
  路由器因为能同时连接俩个网络上，因此它有俩块网卡和俩个mac地址

  
  image.png

• 网卡的作用
  网卡收到mac帧，先用硬件设备检测mac地址是否正确。假如帧是发送到本站的则处理，否则丢弃。发送帧的方式。包括:单播帧(一对一)，多播(一对多)，广播(一对全体)，

• mac帧 俩种格式
  DIX Ethernet V2 标准。按DIX Ethernet V2 帧头（8字节），目的地址（6字节），源地址（6字节），类型（2字节），数据部分（46-1500），Fcs(4字节)。

  
  image.png