《链路层和局域网》PPT课件

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1、计算机网络第5章链路层和局域网链路层5.1概述和服务5.2差错检测和纠错技术5.3多址访问协议5.4链路层编址5.5以太网5.6互联：集线器和交换机5.7点到点协议PPP9/14/20212链路层：概述术语节点：主机和路由器链路：沿着通信路径连接相邻节点的通信信道有线链路无线链路LANs帧：链路层协议交换的数据单元“链路”数据链路层负责将数据报通过链路从一个节点传输到相邻节点9/14/20213链路层：工作环境数据报在不同链路上可能由不同的链路层协议进行处理例如：第一段链路上由以太网处理，最后一段链路上由PPP处理，中间链路上由广域链路层协议处理不同的链路层协议可能提供不同的服务例如：可靠传

2、递、不可靠传递9/14/20214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9/14/20215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

3、动9/14/20216链路层服务成帧、链路访问将数据加上头部和尾部，封装成数据帧共享介质的信道访问帧头部用MAC地址标识源和目的（不同于IP地址）可靠传递很少用于误码率低的链路（光纤、双绞线链路）用于误码率高的链路（无线链路）9/14/20217链路层服务流量控制在相邻的收发节点间限制流量差错检测信号衰减和电磁干扰噪声导致出错接收方检测到错误存在：给发送方发送信号要求重传或丢弃该数据帧差错纠正接收方检测和纠正帧中错误，不用重传半双工和全双工半双工时，链路两端的节点都能传输分组，但不能同时传输9/14/20218适配器通信发送方帧接收方数据报帧适配器卡适配器卡链路层协议链路层协议在适配器中实现

4、(akaNIC)以太网卡,PCMCI卡,802.11卡发送方:在一个帧内封装数据报增加差错检测位，可靠交付，流量检测等接收方查找错误,可靠交付,流量控制等取出数据报，交给网络层适配器是半自治单元帧的接收和发送、检错、丢弃均是自主进行向上提交数据时，需要节点干预最终受控于节点9/14/20219链路层5.1概述和服务5.2差错检测和纠错技术5.3多址访问协议5.4链路层编址5.5以太网5.6互联：集线器和交换机5.7点到点协议PPP9/14/202110差错检测EDC=ErrorDetectionandCorrectionbits差错检测和纠错比特(冗余)D=Data差错检测位保护的数据，可包

5、括首部差错检测不是100%可靠!协议算法可能漏掉某些错误EDC域越大，差错检测和纠错效果更好数据报d数据比特数据报检测到差错易出现比特差错的链路在D’中的所有比特正确吗？9/14/202111奇偶校验单比特奇偶校验:检测单个比特错误二维奇偶校验:检测和纠正单个比特错误00无差错列校验行校验校验错校验错可纠正单比特差错d个数据比特校验位9/14/202112因特网校验和目的:检测数据段在传输过程中出现的错误(注意:仅用在传输层)发送方:将数据段的内容作为16比特的整数序列校验和:累加求和，计算和的1的补码发送方将得到的校验和值放入UDP校验和字段接收方:计算收到的数据段的校验和检查计算出的校验

6、和与校验和字段中的值是否相同:NO–检测到错误YES–没有错误9/14/202113循环冗余检测d比特的数据，D选择r＋1比特模式(生成多项式)，表示为G目标：选择r个CRC比特，R，以便恰好能被G整除（模2计算）接收方已知G，用G去除，若余数非0，则检测到错误能检测到所有少于r+1比特的错误在实践中被广泛应用（ATM，HDLC)D:被发送的数据比特R:CRC比特比特模式数学公式d比特r比特9/14/202114CRC举例如果要:D.2rXORR=nG两边都异或R，得到:D.2r=nGXORR即:D.2r除以G,得到余数RR=余数[]D.2rG9/14/202115链路层

7、5.1概述和服务5.2差错检测和纠错技术5.3多址访问协议5.4链路层编址5.5以太网5.6互联：集线器和交换机5.7点到点协议PPP9/14/202116多址访问链路和协议两种链路点到点链路PPP以太网交换机和主机之间的点到点链路广播链路(共享线路或介质)传统以太网802.11无线LAN共享线路(如以太网)共享无线(如Wi-Fi)卫星鸡尾酒会17多址访问协议单个共享广播信道两个或多个节点同时传输：相互干扰碰