网络 数据链路层

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1、计算机网络（第5版）第3章数据链路层第3章数据链路层*3.1使用点对点信道的数据链路层3.1.1数据链路和帧3.1.2三个基本问题*3.2点对点协议PPP3.2.1PPP协议的特点3.2.2PPP协议的帧格式3.2.3PPP协议的工作状态第3章数据链路层（续）*3.3使用广播信道的数据链路层3.3.1局域网的数据链路层3.3.2CSMA/CD协议3.4使用广播信道的以太网*3.4.1使用集线器的星形拓扑3.4.2以太网的信道利用率*3.4.3以太网的MAC层第3章数据链路层（续）*3.5扩展的以太网3.5.1在物理层扩

2、展以太网3.5.2在数据链路层扩展以太网*3.6高速以太网3.6.1100BASE-T以太网3.6.2吉比特以太网3.6.310吉比特以太网3.6.4使用高速以太网进行宽带接入3.7其他类型的高速局域网接口数据链路层数据链路层为网络层服务，在相邻结点间传递网络层分组。数据链路层数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发两大类链路点对点的

3、链路共享链路点对点的链路在实际应用中，点到点链路的通信主要用在几种情况：第一种是两个网络之间通过路由器互连，即路由器之间的点到点的连接。第二种是拨号接入在就是广域网数据链路层的简单模型局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局域网主机H1向H2发送数据链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2从层次上来看数据的流动数据链路层的简单模型(续）局域网广域网主机H1主机H2路由器R1路由器R2路由器R3电话网局

4、域网主机H1向H2发送数据链路层应用层运输层网络层物理层链路层应用层运输层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层链路层网络层物理层R1R2R3H1H2仅从数据链路层观察帧的流动前面图示指出，从数据链路层来看，H1到H2的通信可以看成由4段不同的链路层通信组成。H1→R1,R1→R2,R2←R3,R3→H2这4段不同的链路层可能采用不同的数据链路层协议。概述备注这三段链路可能采用了不同的链路层协议，因此封装时首部和尾部可能个不相同。如H2,H2’,H2’’;T2,T2’,T2’’对于主机只有一个网络接口，所以只

5、有一个数据链路层协议，而路由器则有多个网络接口，不同的接口接不同的网络，所以路由器的不同的接口运行不同的数据链路层协议。3.1使用点对点信道的数据链路层3.1.1数据链路和帧点对点链路是两个结点直接相连的链路，是两个结点之间唯一的一条通路，多用于远程网。3.1使用点对点信道的数据链路层3.1.1数据链路和帧链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路，可见链路只是一条路径的组成部分。3.1使用点对点信道的数据链路层3.1

6、.1数据链路和帧数据链路(datalink)除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。IP数据报1010……0110帧取出数据链路层网络层链路结点A结点B物理层数据链路层结点A结点B帧(a)(b)发送帧接收链路IP数据报1010……0110帧装入数据链路层传送的是帧数据链路层像个数字管道常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，

7、而在这条数字管道上传输的数据单位是帧。早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此在数据链路层，规程和协议是同义语。结点结点帧帧3.1.2三个基本问题数据链路层的协议很多，但有三个基本问题则是共同的。(1)封装成帧(2)透明传输(3)差错控制1.封装成帧封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。帧结束帧首部IP数据报帧的数据部分帧尾部MTU数据链路层的帧长开始发送帧开始关于MTU帧的数据部分的长度上限显然

8、，为了提高帧的传输效率，应当使帧的数据部分长度尽可能地大于首部和尾部的长度。但是，每一种数据链路层协议都规定了帧的数据部分的长度上限—最大传输单元MTU用控制字符进行帧定界的方法举例帧开始符帧结束符发送在前SOH装在帧中的数据部分帧EOT当数据是由ASC码组成的文本文件时，帧定界可以使用特殊的控制字符SOH和EOT完成。2.透明传