计算机网络 数据链路层.ppt

计算机网络（第5版）第3章数据链路层第3章数据链路层（续）第3章数据链路层（续）数据链路层数据链路层的简单模型数据链路层的简单模型(续）3.1使用点对点信道的数据链路层3.1.1数据链路和帧数据链路层像个数字管道3.1.2三个基本问题1.封装成帧用控制字符进行帧定界的方法举例2.透明传输解决透明传输问题SOH3.差错检测循环冗余检验的原理冗余码的计算冗余码的计算举例110101←Q(商)
P(除数)→1101101001000←2nM(被除数)
1101
1110
1101
0111
0000
1110
1101
0110
0000
1100
1101
001←R(余数)，作为FCS在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC的检错技术。
假设待传送的数据M=1010001101（共kbit）。我们在M的后面再添加供差错检测用的nbit冗余码一起发送。1101010110←Q商
除数P→110101101000110100000←2nM被除数
110101
111011
110101
111010
110101
111110
110101
101100
110101
110010
110101
01110←R余数一个多项式对应着一个CRC的除数标准多项式Example帧检验序列FCS接收端对收到的每一帧进行CRC检验应当注意3.2点对点协议PPP3.2.1PPP协议的特点用户到ISP的链路使用PPP协议1.PPP协议应满足的需求2.PPP协议不需要的功能3.PPP协议的组成3.2.2PPP协议的帧格式PPP协议的帧格式透明传输问题字符填充零比特填充010011111010001010不提供使用序号和确认的可靠传输3.2.3PPP协议的工作状态设备之间无链路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局域网的拓扑媒体共享技术以太网的两个标准数据链路层的两个子层局域网对LLC子层是透明的以后一般不考虑LLC子层2.适配器的作用计算机通过适配器和局域网进行通信最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因为总线上没有有源器件。以太网的广播方式发送为了通信的简便以太网采取了两种重要的措施以太网提供的服务以太网发送的数据都使用曼彻斯特(Manchester)编码载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD碰撞检测检测到碰撞后电磁波在总线上的有限传播速率的影响1km1km重要特性争用期二进制指数类型退避算法(truncatedbinaryexponentialtype)争用期的长度最短有效帧长强化碰撞数据帧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使用集线器的双绞线以太网星形网10BASE-T以太网在局域网中的统治地位集线器的一些特点具有三个接口的集线器3.4.2以太网的信道利用率以太网的信道利用率参数a对以太网参数的要求在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞（这显然已经不是CSMA/CD，而是需要使用一种特殊的调度方法），即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据。
发送一帧占用线路的时间是T0+，而帧本身的发送时间是T0。于是我们可计算出理想情况下的极限信道利用率Smax为：3.4.3以太网的MAC层1.MAC层的硬件地址48位的MAC地址适配器检查MAC地址2.MAC帧的格式以太网MAC帧MAC帧MAC帧MAC帧MAC帧MAC帧MAC帧数据字段的长度与长度字段的值不一致；
帧的长度不是整数个字节；
用收到的帧检验序列FCS查出有差错；
数据字段的长度不在46~1500字节之间。
有效的MAC帧长度为64~1518字节之间。
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。帧间最小间隔为9.6s，相当于96bit的发送时间。
一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待9.6s才能再次发送数据。
这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下一帧的准备。3.5扩展的局域网3.5.1在物理层扩展局域网某大学有三个系，各自有一个局域网用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中优点
使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行跨碰撞域的通信。
扩大了局域网覆盖的地理范围。
缺点
碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。
如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。在数据链路层扩展局域网是使用网桥。
网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口1.网桥的内部结构过滤通信量。
扩大了物理范围。
提高了可靠性。
可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率（如