欢迎来到飞鸟慕鱼博客,开始您的技术之旅!
当前位置: 首页知识笔记正文

数据链路层的主要功能,数据链路层分为什么层和什么层

终极管理员 知识笔记 107阅读

和残存性 数据链路层的两个子层 媒体接入控制MAC子层逻辑链路控制LLC子层

与接入到传输媒体有关的都放在MAC子层LLC与传输媒体无关

适配器

网络接口板又称为通信适配器或 网卡或网络接口卡NIC
功能

进行串行/并行转换对数据进行缓存在计算机的操作系统安装设备驱动程序实现以太网协议 CSMA-CD协议 以太网的连接

最初将许多计算机连接到一根总线上某个主机要发送信息时通过广播的方式向其他主机发送其他主机辨别如果是传播给自己的就接受否则就不接受。

以太网的两种措施 无连接的工作方式 不必建立连接就可以发送数据对发送的数据帧不进行编号也不要求对方发回确认当目的站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧然后什么也不做差错的纠正由高层来决定如果高层发现丢失了一些数据而进行重传但以太网并不知道这是一个重传的帧而是当做一个新的数据帧来发送 以太网采用曼彻斯特编码 媒体共享技术 静态划分信道 频分复用时分复用波分复用码分复用 动态媒体接入控制 随机接入受控接入 CSMA/CD 多点接入 许多计算机以多点接入的方式连接在同一根总线上 载波监听 每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他的计算机在发送数据如果有则暂时不要发送数据以免发生碰撞。 碰撞检测 计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小检测到碰撞后 一旦发现碰撞就要立即停止发送免得继续浪费网络资源然后等待一段随机时间后再次发送 特性 使用CMSA/CD协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信半双工通信每个站点在发送数据之后的一小段时间内存在着遭遇碰撞的可能性这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率某站点最多经过2τ51.2μs)能够检测到冲突此处的2τ往返时延被称为争用期经过争用期这段时间还没有检测到碰撞才能肯定这次发送不会发生碰撞 截断二进制指数类型退避算法 发生碰撞的站点在停止发送数据后要推迟一个随机时间才能再次发送数据 基本退避时间一般为争用期确定重传次数k,k < 10,即k Min[重传次数10]从整数集合[0,1,2,3…,(2k-1)]中随机地取出一个数记为r重传所需的时延就是r倍的基本退避时间当重传16次仍不能成功即丢掉该帧并向高层报告 使用集线器的星型拓扑 双绞线连接标准

10Mbps与100Mbps双绞线系统采用相同的线序1、2两根线为一对3、6两根线为另一对

主机和路由器相连接使用直连方法当两个同类连接时要使用交叉连接方法 以太网的MAC层 MAC层的硬件地址 在局域网中硬件地址又称为物理地址或者MAC地址802标准所说的的地址严格地讲应该是网卡地址 48位的MAC地址 组织唯一标识符由IEEE的注册管理机构RA负责向厂家分配地址字段中的前三个字节24位地址字段后3个字节由厂家自行指派必须保证生产出的适配器没有重复的地址生产适配器时6字节的MAC地址已经被固化在适配器的ROM中因此MAC地址也叫做物理地址或硬件地址 单站地址/组地址/广播地址 IEEE 规定地址字段的第一个字节的最低位为I/G位I/G位表示Individual/Group当I/G位 0时地址字段表示一个单站地址当I/G位 1时表示组地址用来进行多播或组播。此时IEEE只分配地址字段的前三个字节中的23位当I/G位分别为0和1时一个地址块可分别生成223个单个站地址和223个组地址所有48位都为1时为广播地址只能做目的地址使用 MAC帧格式 DIX Ethernet V2标准IEEE的802.3标准 DIX Ethernet V2标准的帧格式 数据部分为什么设置46~1500 最大传送单元为1500字节最短有效帧长为64字节64字节减去目的地址、源地址、类型和FCS就是46字节当IP数据报不够46字节时应在数据字段后面加入整数字节的填充字段以保证以太网的MAC帧长不小于64字节 在传输时物理层还要增加8个字节 第一个字段为7个字节是前同步码用来迅速实现MAC帧的比特同步第二个字段1个字节时帧开始定界符表示后面的信息就是MAC帧
- 无效的MAC帧 帧的长度不是整数个字节用收到的帧检验序列FCS查出有错数据字段的长度不在46·1500字节之间 以太网扩展 以太网扩展的目的 扩大网络的覆盖范围在网络层仍然是一个网络 物理层扩展 使用光纤扩展使用集线器扩展 使用多个集线器可连接成更大的、多级星形结构的以太网 三个独立的以太网又叫三个独立的碰撞域在同一个碰撞域会发生碰撞不同碰撞域之间不会发生碰撞若要将三个碰撞域连接在同一个以太网则可以再添加一个主干集线器此时三个碰撞域成为一个碰撞域互相之间会发生碰撞优点 把不同的局域网组成同一个局域网 缺点 碰撞域增大了总的吞吐量并未提高若不同的碰撞域使用不同的数据率那么不能用集线器将他们互连起来 数据链路层扩展

早期使用网桥现在使用以太网交换机

网桥工作在数据链路层根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤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目的MAC地址然后确定将该帧转发到哪一个接口或者把它丢弃 以太网交换器的特点 多端口全双工并行工作存储转发内部的帧交换表是通过自主学习算法自动地逐渐建立起来的使用了专用的交换结构芯片用硬件转发转发速率要网桥快很多用户独享带宽增加了总容量 以太网交换机的交换方式 存储转发方式 把整个数据帧先缓存后再进行处理 直通方式 接受数据帧的同时就立即按数据帧的目的MAC地址决定该帧的转发接口缺点是不检查差错就发送 以太网交换机的自主学习功能


A->B发送信息

查看帧地址表表中没有目的地址信息那么A进行广播将A的MAC地址和端口号以及有效时间登记在帧地址表中B向A发送信息确认登记B的信息


C ->A发送信息

查看帧地址表找到A的信息向A发送数据登记C的MAC地址、端口号和有效时间A向C发送确认信息并更新帧地址表中A的信息

标签:
声明:无特别说明,转载请标明本文来源!