計算機網絡——鏈路層協議


一、 鏈路層的功能

可靠交付:在高差錯的鏈路,如無線鏈路,可以進行可靠交付;對於其它的有線,可以是多余的;

流量控制:防止接收方的緩存區溢出,幀丟失;

差錯檢測與差錯糾正:在硬件上實現了;

 

二、多路訪問協議

信道划分協議: 時分復用(TDM)、頻分復用(FDM)、 碼分多址(CDMA);

隨機接入協議:以信道的全部速率進行傳輸,遇到碰撞就停下來, 等待隨機的時間后再次發送;

  • 時隙ALOHA:把每個節點的發送時間開始都是固定的、同步的(如12點、1點、2點……, 而不會12.04發送),間隔時間為一個幀的傳播時間;當沒有碰撞時發送完成,當碰撞發生時,在下一個發送點以概率P進行發送;
  • ALOHA: 原理與上面的相同,不一樣的地方為:發送時間點不是固定的,而是隨機的;
  • 載波偵聽多路訪問(CSMA):每一個節點都會進行監聽信道,如果有空閑的,就發送,否則等一段時間;  當加上碰撞(由於傳播時延,會碰撞)檢測時,變為了(CSMA/CD)了;

輪流協議:

  • 輪詢協議:各節點中有一個主節點,它會去輪流詢問每一個節點是否需要發送數據,你如果發送就讓讓你發,你發完以后再問下一下;(會引入時延)
  • 令牌傳遞協議:各節點中沒有主節點了,而是有一個特殊的稱為令牌的幀,這個令牌在各個節點之間輪流傳遞,有令牌的人就可以發送數據,發送完就傳給下一個人;

 

三、地址解析協議:ARP與逆ARP

ARP表的樣子,其中TTL表示為過期的時間 ,它們是有時效的;

image

一個主機的ARP表中想要得到一個IP的MAC時,它可以這么做:

  • 1. 發送一個ARP的請求包,其中包括源IP與MAC、目的的MAC為廣播MAC,即全為1,目的的IP地址就是要查詢的IP地址;
  • 2. 這樣所以的 其它主機都可以解析這個請求包,查看是否與自己的IP對應,如果對應則回復人家,如果不對應,直接忽略就可以了;

 

四、以太網

幀結構image

 

  • 前同步碼(7個字節10101010和1個字節10101011):image
  • 目的地址源地址都是MAC;
  • 類型:這是網絡協議分層設計減小耦合度的精心設計,這允許以太網多路復用網絡層協議,可以支持除了IP協議之外的其他不同網絡層協議,或者是承載在以太網幀里的協議(如ARP協議)。接收方根據此字段進行多路分解,從而達到解析以太網幀的目的,將數據字段交給對應的上層網絡層協議,這樣就完成了以太網作為數據鏈路層協議的工作。
  • 數據:在交換式以太網中,一台主機向局域網中的另一台主機發送一個IP數據報,這個數據報封裝在以太網幀結構中作為其有效載荷,以太網的最大傳輸單元(MTU)是1500字節,也就是限制了一個IP數據報最大為1500字節,如果超過1500字節,就要啟用IP協議的分片策略進行傳輸。同時,數據字段最小長度為46字節,如果不夠必須要填充到46字節。如IP數據報和填充部分會被網絡層利用IP數據報首部的長度字段去除相關填充。
  • CRC:循環冗余校驗;

 

整體結構:

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五、交換機

工作在數據鏈路層,可以進行過濾志轉發,連接以太網;

 

六、 點對點的協議,PPP

使用到的協議:鏈路控制協議 (LCP)、 網絡控制協議(NCP)、PPP擴展協議;

http://www.cnblogs.com/gtarcoder/p/6259105PPP.html


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