一、局域網的數據鏈路層
局域網最主要的特點
網絡為一個單位所擁有,且地理范圍和站點數目均有限。
局域網具有如下的一些主要優點:
具有廣播功能,從一個站點可很方便地訪問全網。局域網上的主機可共享連接在局域網上的各種硬件和軟件資源。
局域網的拓撲:
局域網要考慮的一個關鍵問題是:如何使眾多用戶合理而方便的共享通信媒體資源
1-靜態划分信道
頻分復用
時分復用
波分復用
碼分復用
(代價高,不適合局域網)
2-動態媒體接入控制(多點接入)
隨機接入(以太網)
受控接入 ,如分散控制的令牌環、集中控制的多點線路探詢(polling),或輪詢。(使用少)
二、Ethernet(以太網)
以太網在局域網中占有絕對的優勢,因此以太網就是局域網。
分類:
傳統以太網(10Mb/s)
快速以太網(100Mb/s)
吉比特以太網(1Gb/s)
10吉比特以太網(10Gb/s)
為了通信的簡便以太網采取了兩種重要的措施
一:采用較為靈活的無連接的工作方式,即不必先建立連接就可以直接發送數據。
以太網對發送的數據幀不進行編號,也不要求對方發回確認。
這樣做的理由是局域網信道的質量很好,因信道質量產生差錯的概率是很小的。
當目的站收到有差錯的數據幀時就丟棄此幀,其他什么也不做。差錯的糾正由高層來決定。
二:以太網發送的數據都使用曼徹斯特(Manchester)編碼
三、 適配器的作用
計算機通過適配器和局域網進行通信
網絡接口板又稱為通信適配器(adapter)或網絡接口卡 NIC (Network Interface Card),或“網卡”。
適配器的重要功能:
1 進行串行/並行轉換。
2 對數據進行緩存。
3 在計算機的操作系統安裝設備驅動程序。
4 實現以太網協議。
四、CSMA/CD 協議
載波監聽多點接入/碰撞檢測 CSMA/CD
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多點接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。
“載波監聽”是指每一個站在發送數據之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發送數據,如果有,則暫時不要發送數據,以免發生碰撞。
總線上並沒有什么“載波”。因此, “載波監聽”就是用電子技術檢測總線上有沒有其他計算機發送的數據信號。
“碰撞檢測”就是計算機邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓大小。
當幾個站同時在總線上發送數據時,總線上的信號電壓擺動值將會增大(互相疊加)。
當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時,就認為總線上至少有兩個站同時在發送數據,表明產生了碰撞。
在發生碰撞時,總線上傳輸的信號產生了嚴重的失真,無法從中恢復出有用的信息來。
每一個正在發送數據的站,一旦發現總線上出現了碰撞,就要立即停止發送,否則會浪費網絡資源,然后等待一段隨機時間后再次發送。
每個站在發送數據前都要監聽信道為“空閑”,為什么還會出現碰撞?
當某個站監聽到總線是空閑時,也可能總線並非真正是空閑的。
A 向 B 發出的信息,要經過一定的時間后才能傳送到 B。
B 若在 A 發送的信息到達 B 之前發送自己的幀(因為這時 B 的載波監聽檢測不到 A 所發送的信息),則必然要在某個時間和 A 發送的幀發生碰撞。
碰撞的結果是兩個幀都變得無用。