3.1數(shù)據(jù)鏈路層功能概述

結(jié)點(diǎn)：主機(jī)、路由器

鏈路：網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的物理通道中間沒有其他任何交換結(jié)點(diǎn)，鏈路的傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、光纖和微波。分為有線鏈路、無線鏈路。

數(shù)據(jù)鏈路：網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的邏輯通道，把實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上就構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路。

（數(shù)據(jù)鏈路層，規(guī)程和協(xié)議是同義語。）

幀：鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，封裝網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報(bào)。

數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)通過一個(gè)鏈路從一個(gè)結(jié)點(diǎn)向另一個(gè)物理鏈路直接相連的相鄰結(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)報(bào)。

數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，其最基本的服務(wù)是將源自網(wǎng)絡(luò)層來的數(shù)據(jù)可靠地傳輸?shù)较噜徑Y(jié)點(diǎn)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層。其主要作用是加強(qiáng)物理層傳輸原始比特流的功能，將物理層提供的可能出錯(cuò)的物理連接改造為邏輯上無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層表現(xiàn)為一條無差錯(cuò)的鏈路。

功能一：為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。無確認(rèn)無連接服務(wù)，有確認(rèn)無連接服務(wù)，有確認(rèn)面向連接服務(wù)。（有連接一定有確認(rèn)）

功能二：鏈路管理，即連接的建立、維持、釋放（用于面向連接的服務(wù)）

功能三：組幀

功能四：流量控制

功能五：差錯(cuò)控制（幀錯(cuò)/位錯(cuò)）

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3.2封裝成幀和透明傳輸

封裝成幀就是在一段數(shù)據(jù)的前后部分添加首部和尾部，就構(gòu)成一個(gè)幀。接收端在受到物理層上交的比特流后，根據(jù)首部和尾部標(biāo)記，從收到的比特流識(shí)別幀的開始和結(jié)束。

首部和尾部包含許多控制信息，他們一個(gè)重要作用：幀定界（確定幀的界限）。

幀同步：接收方應(yīng)當(dāng)能從接收到的二進(jìn)制比特流中區(qū)分出幀的起始和終止。

組幀四種方法：1、字符計(jì)數(shù)法，2、字符（節(jié)）填充法，3、零比特填充法，4、違規(guī)編碼法

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透明傳輸指不管所傳數(shù)據(jù)是怎樣的比特組合，都應(yīng)當(dāng)能夠在鏈路上傳送。因此，鏈路層就“看不見”有什么妨礙數(shù)據(jù)傳輸?shù)臇|西。

當(dāng)所傳數(shù)據(jù)中的比特組合恰好與某一個(gè)控制信息完全一樣時(shí)，就必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使接收方不?huì)將這樣的數(shù)據(jù)誤認(rèn)為是某種控制信息。這樣才能保證數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是透明的。

1、字符計(jì)數(shù)法：

幀首部使用一個(gè)計(jì)數(shù)字段（第一個(gè)字節(jié)，8位）來表明鎮(zhèn)內(nèi)字符數(shù)。

當(dāng)計(jì)數(shù)字段出錯(cuò)時(shí)將導(dǎo)致幀傳輸錯(cuò)誤，所以不常用。

2、字符填充法：

當(dāng)傳送的幀是由文本文件組成時(shí)（文本文件的字符都是從鍵盤上輸入的，都是ASCII碼）。不管從鍵盤輸入什么字符都可以放在幀里傳過去，即透明傳輸。

當(dāng)傳送的幀是由非ASCII碼的文本文件組成時(shí)（二進(jìn)制代碼的程序或圖像等）。就要采用字符填充法實(shí)現(xiàn)透明傳輸。

SOH（Start of header）：幀頭

EOT（End of transmission）：幀尾

字符填充法即在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)同控制信息相同內(nèi)容時(shí)，填充ESC字節(jié)防止接收方誤認(rèn)為幀結(jié)束。

3、零比特填充法：

操作：（5110）

1、在發(fā)送端，掃描整個(gè)信息字段，只要連續(xù)5個(gè)1，就立即填入1個(gè)0.

2、在接收端受到一個(gè)幀時(shí)，先找到標(biāo)志字段確定邊界，再用硬件對(duì)比特流進(jìn)行掃描。發(fā)現(xiàn)連續(xù)5個(gè)1時(shí)，就把后面的0刪除。

保證了透明傳輸，在傳送的比特流中可以傳送任意比特組合而不會(huì)引起對(duì)幀邊界的錯(cuò)誤判斷。

4、違規(guī)編碼法：

用“高-高”，“低-低”來定界幀的起始和終止。

由于字節(jié)技術(shù)法中Count字段的脆弱性（其值有差錯(cuò)將導(dǎo)致災(zāi)難性錯(cuò)誤）及字符填充實(shí)現(xiàn)上的復(fù)雜性和不兼容性，目前較普遍使用的幀同步法是比特填充和違規(guī)編碼法。

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3.3.1差錯(cuò)控制（檢錯(cuò)編碼）

傳輸中的差錯(cuò)都是由于噪聲引起的。

全局性噪聲：由于線路本身電氣特性所產(chǎn)生的的隨機(jī)噪聲（熱噪聲），是信道固有的，隨機(jī)存在的。

解決方法：提高信噪比來減少或避免干擾（對(duì)傳感器下手）。

局部性噪聲：外界特定的短暫原因所造成的沖擊噪聲，是產(chǎn)生差錯(cuò)的主要原因。

解決方法：通常用編碼技術(shù)來解決。

差錯(cuò)：

位錯(cuò)（比特位出錯(cuò)，1變成0,0變成1）

幀錯(cuò)（丟失、重復(fù)、失序）

差錯(cuò)控制（比特錯(cuò)）：

檢錯(cuò)編碼（奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余碼CRC）

糾錯(cuò)編碼（海明碼）

（數(shù)據(jù)鏈路層編碼和物理層的數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制不同。物理層編碼針對(duì)的是單個(gè)比特，解決傳輸過程中比特的同步等問題，如曼徹斯特編碼。而數(shù)據(jù)鏈路層的編碼針對(duì)的是一組比特，它通過冗余碼的技術(shù)實(shí)現(xiàn)一組二進(jìn)制比特串在傳輸過程是否出現(xiàn)了差錯(cuò)。）

冗余編碼：在數(shù)據(jù)發(fā)送之前，先按某種關(guān)系附加上一定的冗余位，構(gòu)成一個(gè)符合某一規(guī)則碼字后再發(fā)送。當(dāng)要發(fā)送有效數(shù)據(jù)變化時(shí)，相應(yīng)的冗余位也隨之變化，使碼字遵從不變的規(guī)則。接收端根據(jù)收到碼字是否符合原規(guī)則，從而判斷是否出錯(cuò)。

檢錯(cuò)編碼-奇偶校驗(yàn)碼：

奇偶校驗(yàn)碼：n-1位信息元，1位校驗(yàn)元

奇校驗(yàn)碼：“1”的個(gè)數(shù)位奇數(shù)

偶校驗(yàn)碼：“1”的個(gè)數(shù)位偶數(shù)

特點(diǎn)：

只能檢查出奇數(shù)個(gè)比特錯(cuò)誤，檢錯(cuò)能力為50%。

檢錯(cuò)編碼-CRC循環(huán)冗余碼

先用二進(jìn)制表示生成多項(xiàng)式，看是幾階，在數(shù)據(jù)后加上r個(gè)0，然后再將其進(jìn)行模除法，得到冗余碼數(shù)，最后得到生成數(shù)據(jù)。

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在數(shù)據(jù)鏈路層僅僅使用循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC差錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)，只能做到對(duì)幀的無差錯(cuò)接受，即“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接受的幀，我們都能以非常接近1的概率認(rèn)為這些幀在傳輸過程中沒有產(chǎn)生差錯(cuò)”。接收端丟棄的幀雖然曾收到了，但最終還是因?yàn)橛胁铄e(cuò)被丟棄。“凡是接收端數(shù)據(jù)鏈路層接收的幀均無差錯(cuò)”。

“可靠傳輸”：數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送端發(fā)送什么，接收端就收到什么。

鏈路層CRC校驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)無比特差錯(cuò)的傳輸，但這不是可靠傳輸，因?yàn)樾枰獊G棄一些校驗(yàn)位。

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3.3.2差錯(cuò)控制（糾錯(cuò)編碼）

海明碼：發(fā)現(xiàn)雙比特錯(cuò)，糾正單比特錯(cuò)。

工作流程：

確定校驗(yàn)碼位數(shù)r -> 確定校驗(yàn)碼和數(shù)據(jù)的位置 -> 求出校驗(yàn)碼的值 -> 檢錯(cuò)并糾錯(cuò)

1、確定校驗(yàn)碼位數(shù)r

2r≥k+r+1

r為冗余信息位，k為信息位

（先看數(shù)據(jù)位數(shù)，求出r）

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2、確認(rèn)校驗(yàn)碼和數(shù)據(jù)的位置

（列表，將校驗(yàn)位P1P2P3P4分別插入到20、21、22、23位置處）

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3、求出校驗(yàn)碼的值

（列表分別求出校驗(yàn)位對(duì)應(yīng)數(shù)值，要使校驗(yàn)位和實(shí)際值異或?yàn)?。

先看二進(jìn)制位數(shù)，比如說P1?（0001），其校驗(yàn)位置位置二進(jìn)制第四位，找出所有第四位位置為1的實(shí)際值，在進(jìn)行異或，從而得出校驗(yàn)碼的值。其他同理。）

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4、檢錯(cuò)并糾錯(cuò)

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3.4.1流量控制和可靠傳輸機(jī)制

數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制：

數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，而傳輸層的流量控制是端到端的。

數(shù)據(jù)鏈路層流量控制手段：接收方收不下就不回復(fù)確認(rèn)。

傳輸層流量控制手段：接收端給發(fā)送端一個(gè)窗口公告。

數(shù)據(jù)鏈路層流量控制方法：

停止-等待協(xié)議（發(fā)送窗口大小=1，接收窗口大小=1）

滑動(dòng)窗口協(xié)議（發(fā)送窗口和接收窗口大小永遠(yuǎn)都是固定值）

后退N幀協(xié)議（GBN）（發(fā)送窗口大小>1，接收窗口=1）

選擇重傳協(xié)議（SR）（發(fā)送窗口>1，接收窗口>1）

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滑動(dòng)窗口解決：

流量控制（收不下就不給確認(rèn)，想發(fā)也發(fā)不了）

可靠傳輸（發(fā)送方自動(dòng)重傳）

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3.4.2停止-等待協(xié)議

原因：

除了比特出錯(cuò)，底層信道還會(huì)出現(xiàn)丟包問題。（丟包：物理線路故障、設(shè)備故障、病毒攻擊、路由信息錯(cuò)誤等原因，都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟失。）

停止-等待就是每發(fā)送完一個(gè)分組就停止發(fā)送，等待對(duì)方確認(rèn)，在收到確認(rèn)后再發(fā)送下一個(gè)分組。

幾種應(yīng)用情況：

無差錯(cuò)

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有差錯(cuò)

1、數(shù)據(jù)幀丟失或檢測(cè)到幀出錯(cuò)

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2、ACK丟失

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3、ACK遲到

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性能分析：簡單，但信道利用率過低

信道利用率：

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3.4.4后退N幀協(xié)議（GBN）

發(fā)送窗口：發(fā)送方維持一組連續(xù)的允許發(fā)送的幀的序號(hào)。

接收窗口：接收方維持一組連續(xù)的允許接收幀的序號(hào)。

這個(gè)過程中，存在四種不同的狀態(tài)：

發(fā)完被確認(rèn)的，已經(jīng)發(fā)送但等待確認(rèn)的，還能發(fā)送的，還不能發(fā)的

GBN發(fā)送方必須響應(yīng)的三件事：

1、上層的調(diào)用：

上層要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送方先檢查發(fā)送窗口是否已滿，如果未滿，則產(chǎn)生一個(gè)幀并將其發(fā)送；如果窗口已滿，發(fā)送方只需將數(shù)據(jù)返回給上層，暗示上層窗口已滿。上層等一會(huì)再發(fā)送。（實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，發(fā)送方可以緩存這些數(shù)據(jù)，窗口不滿時(shí)再發(fā)送幀。）

2、收到了一個(gè)ACK：

GBN協(xié)議中，對(duì)n號(hào)幀的確認(rèn)采用累積確認(rèn)的方式，表明接收方已接收到n號(hào)幀和它之前的全部幀。

3、超時(shí)事件：

協(xié)議名稱為后退N幀/回退N幀，來源于出現(xiàn)丟失和時(shí)延過長幀時(shí)發(fā)送方的行為。就像在停等協(xié)議中一樣，定時(shí)器將再次用于恢復(fù)數(shù)據(jù)幀或確認(rèn)幀的丟失。如果出現(xiàn)超時(shí)，發(fā)送方重傳所有已發(fā)送但未被確認(rèn)的幀。

GBN接收方要做的事：

如果正確收到n號(hào)幀，并且按序，那么接收方為n幀發(fā)送一個(gè)ACK，并將該幀中是數(shù)據(jù)部分交付給上層。

其余情況都丟棄幀，并為最近按序接收的幀重新發(fā)送ACK。接收方無需緩存任何失序幀，只需要維護(hù)一個(gè)信息：expectedseqnum（下一個(gè)按序接收的幀序號(hào)）。

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滑動(dòng)窗口長度：

如采用n個(gè)比特對(duì)幀編號(hào)，那么發(fā)送窗口的尺寸W，應(yīng)滿足1≤?W ≤2n-1。因?yàn)榘l(fā)送窗口尺寸過大，就會(huì)使得接收方無法區(qū)分新幀和舊幀。

重點(diǎn)總結(jié)：

1、累積確認(rèn)：并不是收到一個(gè)ACK就確認(rèn)一次，而是以最后一個(gè)收到的ACK為準(zhǔn)

2、接收方只按順序接受幀，不按序丟棄

3、確認(rèn)序列號(hào)最大的、按序到達(dá)的幀

4、發(fā)送窗口最大為2n-1，接收窗口大小為1

性能分析：

優(yōu)點(diǎn)：因連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀而提高了信道利用率。

缺點(diǎn)：再重傳時(shí)必須把原來已正確傳送的數(shù)據(jù)幀重傳，是傳送效率降低。

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3.4.4選擇重傳協(xié)議（SR）

選擇重傳協(xié)議中的滑動(dòng)窗口：

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SR發(fā)送方必須響應(yīng)的三件事：

1、上層的調(diào)用：

從上層收到數(shù)據(jù)后，SR發(fā)送方檢查下一個(gè)可用于該幀的序號(hào)，如果序號(hào)位于發(fā)送窗口內(nèi)，則發(fā)送數(shù)據(jù)幀；否則就像GBN一樣，要么將數(shù)據(jù)緩存，要么返回上層之后再傳輸。

2、收到一個(gè)ACK：

如果收到ACK，如該幀序號(hào)在窗口內(nèi)，則SR發(fā)送方將那個(gè)被確認(rèn)的幀標(biāo)記為已接收。如果該幀序號(hào)是窗口的下界（最左邊第一個(gè)窗口對(duì)應(yīng)的序號(hào)），則窗口向前移動(dòng)到具有最小序號(hào)的未確認(rèn)幀處。如果窗口移動(dòng)了并且有序號(hào)在窗口內(nèi)的未發(fā)送幀，則發(fā)送這些幀。

3、超時(shí)事件：

每個(gè)幀都有自己的定時(shí)器，一個(gè)超時(shí)事件發(fā)生后只重傳一個(gè)幀。

SR接收方要做的事：

來者不拒

SR接收方將確認(rèn)一個(gè)正確接收的幀而不管其是否按序。失序的幀將被緩存，并返回給發(fā)送方一個(gè)該幀的確認(rèn)幀（收誰確認(rèn)誰），直到所有幀（即序號(hào)更小的幀）皆被收到為止這時(shí)才可以將一批幀按序交付給上層，然后向前移動(dòng)滑動(dòng)窗口。

如果收到了窗口序號(hào)外（小于窗口下界）的幀，就返回一個(gè)ACK。

其他情況，就忽略該幀。

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滑動(dòng)窗口長度：要便于確認(rèn)新舊幀

發(fā)送窗口最好等于接收窗口。

WTmax=WRmax=2n-1

重點(diǎn)總結(jié)：

1、對(duì)數(shù)據(jù)幀逐一確認(rèn)，收一個(gè)確認(rèn)一個(gè)

2、只重傳出錯(cuò)幀

3、接收方有緩存

4、WTmax=WRmax=2n-1

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3.5.1信道劃分介質(zhì)訪問控制

傳輸數(shù)據(jù)使用的兩種鏈路：

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路：兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)鏈路相連，沒有第三者。

應(yīng)用：PPP協(xié)議，常用于廣域網(wǎng)

廣播式鏈路：所有主機(jī)共享通信介質(zhì)。

應(yīng)用：早期總線以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)，常用于局域網(wǎng)。

典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型、星型（邏輯總線型）

介質(zhì)訪問控制：

采取一定的措施，使得兩對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的通信不會(huì)發(fā)生互相干擾的情況。

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信道劃分介質(zhì)訪問控制：

將使用介質(zhì)的每個(gè)設(shè)備與來自同一信道上的其他設(shè)備的通信隔離開，把時(shí)域和頻域資源合理分配給網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。

多路復(fù)用技術(shù)：把多個(gè)信號(hào)組合在一條物理信道上進(jìn)行傳輸，使得多個(gè)計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備共享資源，提高信道利用率。

把一條廣播信道，邏輯上分為幾條用于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通信互不干擾的子信道，實(shí)際上就是把廣播信道轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道。

頻分多路復(fù)用FDM：類似于并行

用戶分配到一定頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個(gè)頻帶。頻分復(fù)用的所有用戶都在同樣時(shí)間占用不同的帶寬（頻率帶寬）資源。

充分利用傳輸介質(zhì)帶寬，系統(tǒng)效率較高；由于技術(shù)比較成熟，實(shí)現(xiàn)比較容易。

時(shí)分多路復(fù)用TDM：類似于并發(fā)

將時(shí)間劃分為一段段等長的時(shí)分復(fù)用幀。每一時(shí)分復(fù)用用戶在每一個(gè)TDM幀中占用固定序號(hào)的時(shí)隙，所有用戶輪流占用信道。

TDM幀就是在物理層傳送的比特流所劃分的幀，標(biāo)志一個(gè)周期。

改進(jìn)的時(shí)分復(fù)用：統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM

每一個(gè)STDM幀中的時(shí)隙數(shù)小于連接在集中器上的用戶數(shù)。各用戶有了數(shù)據(jù)就隨時(shí)發(fā)往集中器輸入緩存，然后集中器按順序依次掃描輸入緩存，把緩存中的輸入數(shù)據(jù)放入STDM幀中，一個(gè)STDM幀滿了就發(fā)出。STDM幀不是固定分配時(shí)隙，而是按需動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙。

波分多路復(fù)用WDM：
就是光的頻分多路復(fù)用，在一根光纖中傳輸多種不同波長（頻率）的光信號(hào)，由于波長（頻率）不同，所以各路光信號(hào)不干擾，最后再用波長分解復(fù)用器將各路波長分解出來。

碼分多路復(fù)用CDM

碼分多址（CDMA）是碼分復(fù)用的一種方式。

1比特分為多個(gè)碼片/芯片，每一個(gè)站點(diǎn)被指定一個(gè)唯一的m位的芯片序列。

發(fā)送1時(shí)站點(diǎn)發(fā)送芯片序列，發(fā)送0時(shí)發(fā)送芯片序列反碼（通常把0寫成-1）。

多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，要求各個(gè)站點(diǎn)芯片序列相互正交。

合并：各路數(shù)據(jù)在信道中被線性相加。

分離：合并數(shù)據(jù)和源站規(guī)格化內(nèi)積。

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3.5.2 ALOHA協(xié)議

動(dòng)態(tài)分配信道：信道并非在用戶通信時(shí)固定分配給用戶。

隨機(jī)訪問介質(zhì)訪問控制：所有用戶可隨機(jī)發(fā)送信息。發(fā)送信息時(shí)占全部帶寬。

純ALOHA協(xié)議：不監(jiān)聽信道，不按時(shí)間槽發(fā)送，隨時(shí)重發(fā)。（想法就發(fā)）

沖突檢測(cè)：如果發(fā)生沖突，接收方就會(huì)檢測(cè)出錯(cuò)，然后不予確認(rèn)，發(fā)送方在一定時(shí)間內(nèi)收不到判斷發(fā)生沖突。

沖突解決：超時(shí)后等一隨機(jī)時(shí)間再重傳。

時(shí)隙ALOHA協(xié)議：把時(shí)間分為若干個(gè)相同的時(shí)間片，所有用戶在時(shí)間片開始時(shí)刻同步接入網(wǎng)絡(luò)信道，若發(fā)生沖突，則必須等到下一個(gè)時(shí)間片開始時(shí)刻再發(fā)送。（控制想發(fā)就發(fā)的隨機(jī)性）

重點(diǎn)：

1、純ALOHA比時(shí)隙ALOHA吞吐量更低，效率更低。

2、純ALOHA想發(fā)就發(fā)，時(shí)隙ALOHA只有在時(shí)間片段開始才能發(fā)。

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3.5.3 CSMA協(xié)議

載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議CSMA

CS：載波偵聽/監(jiān)聽，每一個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)。

（當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線上信號(hào)電壓擺動(dòng)值將會(huì)增大（互相疊加）。當(dāng)一個(gè)站檢測(cè)到的信號(hào)電壓擺動(dòng)值超過一個(gè)門限值時(shí)，就認(rèn)為總線上至少有兩個(gè)站同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞，即發(fā)生了沖突。）

MA：多點(diǎn)接入，表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上。

協(xié)議思想：發(fā)送幀之前，監(jiān)聽信道。

監(jiān)聽結(jié)果：

信道空閑：發(fā)送完整幀

信道忙：推遲發(fā)送

1-堅(jiān)持CSMA：

1-堅(jiān)持指對(duì)于監(jiān)聽信道忙之后的堅(jiān)持。

思想：如果一個(gè)主機(jī)要發(fā)送消息，那么它先監(jiān)聽信道。

空閑則直接傳輸，不必等待。

忙則一直監(jiān)聽，直到空閑馬上傳輸。

如有沖突（一段時(shí)間內(nèi)未收到肯定回復(fù)），則等待一個(gè)隨機(jī)長的時(shí)間再監(jiān)聽，重復(fù)上述過程。

優(yōu)點(diǎn)：只要媒體空閑，站點(diǎn)就馬上發(fā)送，避免了媒體利用率的損失。

缺點(diǎn)：如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免。

非堅(jiān)持CSMA：

非堅(jiān)持指對(duì)于監(jiān)聽信道忙之后就不繼續(xù)監(jiān)聽。

思想：如果一個(gè)主機(jī)需要發(fā)送信息，那么它先監(jiān)聽信道。

空閑則直接傳輸，不必等待。

忙則等待一個(gè)隨機(jī)的時(shí)間之后再進(jìn)行監(jiān)聽。

優(yōu)點(diǎn)：采用隨機(jī)的重發(fā)延遲時(shí)間可以減少?zèng)_突發(fā)生的可能性。

缺點(diǎn)：可能存在大家都在延遲等待過程中，使得媒體仍可能處于空閑狀態(tài)，媒體使用率降低。

P-堅(jiān)持CSMA：

P-堅(jiān)持指對(duì)于監(jiān)聽信道空閑的處理。

思想：如果一個(gè)主機(jī)要發(fā)送消息，那么它先監(jiān)聽信道。

空閑則以p概率直接傳輸，不必等待；概率1-p等待到下一個(gè)時(shí)間槽再傳輸。

忙則等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后進(jìn)行監(jiān)聽。

優(yōu)點(diǎn)：既能像非堅(jiān)持算法那樣減少?zèng)_突，又能像1-堅(jiān)持算法那樣減少媒體空閑時(shí)間的這種方案。

缺點(diǎn)：發(fā)生沖突后還是要堅(jiān)持把數(shù)據(jù)幀發(fā)送完，造成了浪費(fèi)。

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3.5.4 CSMA-CD協(xié)議

載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測(cè)CSMA/CD

CS：載波偵聽/監(jiān)聽，每一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前以及發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)都要檢測(cè)一下總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)。

MA：多點(diǎn)接入，表示許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入方式連接在一根總線上?？偩€型網(wǎng)絡(luò)

CD：碰撞檢測(cè)（沖突檢測(cè)），“邊發(fā)送邊監(jiān)聽”，適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道上信號(hào)電壓變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。半雙工網(wǎng)絡(luò)

傳播時(shí)延對(duì)載波監(jiān)聽的影響：

最遲是兩倍的總線端到端的傳播時(shí)延（2τ），總線的端到端往返傳播時(shí)延，稱為爭用期/沖突窗口/碰撞窗口

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只要經(jīng)過2τ時(shí)間還沒有檢測(cè)到碰撞，就能肯定這次發(fā)送不會(huì)發(fā)生碰撞。

如何確定碰撞后重傳時(shí)機(jī)：

截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)規(guī)避算法：

1、確定基本退避（推遲）時(shí)間為爭用期2τ

2、定義參數(shù)k，它等于重傳次數(shù)，但k不超過10，即k=min[重傳次數(shù)，10]。當(dāng)重傳次數(shù)不超過10時(shí)，k等于重傳次數(shù)；當(dāng)重傳次數(shù)大于10時(shí)，k就不再增大而一直等于10。

3、從離散的整數(shù)集合[0,1,2k-1]中隨機(jī)取出一個(gè)數(shù)r，重傳所需要退避的時(shí)間就是r倍的基本退避時(shí)間，即2rτ。

4、當(dāng)重傳次數(shù)達(dá)16次仍不能成功時(shí)，說明網(wǎng)絡(luò)太擁擠，認(rèn)為此幀永遠(yuǎn)無法正確發(fā)出，拋棄此幀并向高層報(bào)告出錯(cuò)。

若連續(xù)多次發(fā)生沖突，就表明可能有較多的站參與爭用信道。使用此算法可使重傳需要推遲的平均時(shí)間隨重傳次數(shù)增大而增大，因而減小發(fā)生碰撞的概率，有利于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

最小幀長問題：

最小幀長=總線傳播時(shí)延*數(shù)據(jù)傳輸速率*2（2τ*數(shù)據(jù)傳輸速率）

補(bǔ)充：以太網(wǎng)規(guī)定最短幀長為64Bit，凡是長度小于64Bit的都是由于沖突而異常終止的無效幀。

強(qiáng)化碰撞：當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的站一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生碰撞后，除了立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)外，還要再繼續(xù)發(fā)送32bit或48bit的人為干擾信號(hào)，以便讓所有的用戶知道已發(fā)生了碰撞。

幀間最小間隔為9.6μs

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3.5.5 CSMA-CA協(xié)議

載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞避免CSMA/CA

應(yīng)用于無線局域網(wǎng)：

為何不使用CSMA-CD協(xié)議：

無限局域網(wǎng)并不是總線型網(wǎng)絡(luò)，無法做到360°全面檢測(cè)碰撞。

存在隱蔽站問題。當(dāng)A和C都檢測(cè)不到信號(hào)，認(rèn)為信道空閑時(shí)，同時(shí)向終端B發(fā)送數(shù)據(jù)幀，就會(huì)導(dǎo)致沖突。

工作原理：

發(fā)送數(shù)據(jù)前，先檢測(cè)信道是否空閑。

空閑則發(fā)出RTS，RTS包括發(fā)射端的地址、接收端地址、下一份數(shù)據(jù)將持續(xù)發(fā)送時(shí)間等信息；信道忙則等待。

接收端受到RTS后，將響應(yīng)CTS。

發(fā)送端收到CTS后，開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀（同時(shí)預(yù)約信道；發(fā)送方告知其他站點(diǎn)自己要傳多久數(shù)據(jù)）。

接收端收到數(shù)據(jù)幀后，將用CRC來檢測(cè)數(shù)據(jù)是否正確，正確則響應(yīng)ACK幀。

發(fā)送方收到ACK就可以進(jìn)行下一個(gè)數(shù)據(jù)幀發(fā)送，若沒有則一直重傳至規(guī)定重發(fā)次數(shù)為止（采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法來確定隨機(jī)的推遲時(shí)間）。

CSMA/CD與CSMA/CA：

相同點(diǎn)：

CSMA/CD與CSMA/CA機(jī)制都屬于CSMA思路，核心是先聽再說。兩個(gè)在接入信道之前都需要進(jìn)行監(jiān)聽。當(dāng)發(fā)現(xiàn)信道空閑后，才能進(jìn)行接入。

不同點(diǎn)：

1、傳輸介質(zhì)不同：CSMA/CD用于總線型以太網(wǎng)（有線），CSMA/CA用于無線局域網(wǎng)（無線）

2、載波檢測(cè)方式不同：因傳輸介質(zhì)不同，CSMA/CD 與CSMA/CA檢測(cè)方式也不同。CSMA/CD通過電纜中電壓變化檢測(cè)，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞時(shí)，電纜中電壓就會(huì)隨著發(fā)生變化；而CSMA/CA采用能量檢測(cè)（ED）、載波檢測(cè)（CS）和能量載波混合檢測(cè)三種檢測(cè)信道空閑方式。

3、CSMA/CD檢測(cè)沖突，CSMA/CA避免沖突，兩者出現(xiàn)沖突后都會(huì)進(jìn)行有上限的重傳。

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3.5.6輪詢?cè)L問介質(zhì)訪問控制

介質(zhì)訪問控制：

信道劃分介質(zhì)訪問控制協(xié)議：

基于多路復(fù)用技術(shù)劃分資源

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重：共享信道效率高，且公平

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕：共享信道效率低

隨機(jī)訪問MAC協(xié)議：沖突

用戶根據(jù)意愿隨機(jī)發(fā)送信息，發(fā)送信息時(shí)可獨(dú)占信道帶寬。

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重：產(chǎn)生沖突開銷

網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕：共享信道效率高，單個(gè)結(jié)點(diǎn)可利用信道全部帶寬

輪詢?cè)L問MAC協(xié)議/輪流協(xié)議/輪轉(zhuǎn)訪問MAC協(xié)議：

既不要產(chǎn)生沖突，又要發(fā)送時(shí)占全部帶寬。（輪詢協(xié)議、令牌傳遞協(xié)議）

輪詢協(xié)議：

主結(jié)點(diǎn)輪流“邀請(qǐng)”從屬結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。

問題：

1、輪詢開銷2、等待延遲3、單點(diǎn)故障

令牌傳遞協(xié)議：（星型結(jié)構(gòu)）

令牌：一個(gè)特殊格式的MAC控制幀，不含任何信息

控制信道的使用，確保同一時(shí)刻只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)獨(dú)占信道。

令牌環(huán)網(wǎng)無碰撞

每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以在一定時(shí)間內(nèi)（令牌持有時(shí)間）獲得發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)利，并不是無限制持有令牌。

問題：

1、令牌開銷2、等待延遲3、單點(diǎn)故障

應(yīng)用于令牌環(huán)網(wǎng)（物理星型拓?fù)洌壿嫮h(huán)形拓?fù)洌?/p>

采用令牌傳送方式的網(wǎng)羅常用于負(fù)載較重、通信量較大的網(wǎng)絡(luò)中。

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3.6.1 局域網(wǎng)基本概念和體系結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)：簡稱LAN，是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組，使用廣播信道。

特點(diǎn)1：覆蓋地理范圍較小，只在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的局部范圍內(nèi)聯(lián)。

特點(diǎn)2：使用專門鋪設(shè)的傳輸介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜）進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率高（10Mb/s-10Gb/s）

特點(diǎn)3：通信延遲時(shí)間短，誤碼率低，可靠性較高

特點(diǎn)4：各站為平等關(guān)系，共享傳輸信道

特點(diǎn)5：多采用分布式控制和廣播式通信，能進(jìn)行廣播和組播

局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

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局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)：

有限局域網(wǎng) ?常用介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纖

無線局域網(wǎng) ?常用介質(zhì)：電磁波

局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法：

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局域網(wǎng)分類：

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IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)：

IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802 LAN/MAN標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1980年2月成立）。其中最廣泛使用的有以太網(wǎng)、令牌環(huán)、無線局域網(wǎng)等。這一系列標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)都由委員會(huì)中的一個(gè)專門工作組負(fù)責(zé)。

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重點(diǎn)：802.3、802.5、802.8、802.11

MAC子層和LLC子層：

IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)參考模型只對(duì)應(yīng)OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層，它將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路層LLC子層和介質(zhì)訪問控制層MAC子層。

LLC負(fù)責(zé)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，然后對(duì)其進(jìn)行封裝。LLC報(bào)頭告訴數(shù)據(jù)鏈路層一旦幀被接收到時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)包做何處理。為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)：無確認(rèn)無連接、面向連接、帶確認(rèn)無連接、高速傳送。

MAC子層主要功能包括數(shù)據(jù)幀的封裝/卸裝，幀的尋址和識(shí)別，幀的接收和發(fā)送，鏈路的管理，幀的差錯(cuò)控制等。MAC子層的存在屏蔽了不同物理鏈路種類的差異性。

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3.6.2 以太網(wǎng)

以太網(wǎng)指由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶總線局域網(wǎng)規(guī)范，是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)絡(luò)使用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測(cè)）技術(shù)。

?以太網(wǎng)在局域網(wǎng)各種技術(shù)中占統(tǒng)治性地位：

1、造價(jià)低廉（以太網(wǎng)網(wǎng)卡不到100塊）；

2、是應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)；

3、比令牌環(huán)網(wǎng)、ATM網(wǎng)便宜，簡單；

4、滿足網(wǎng)絡(luò)速率要求10Mb/s-10Gb/s

以太網(wǎng)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

DIX Ethernet V2：第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品（以太網(wǎng)）規(guī)約。

IEEE 802.3：IEEE 802委員會(huì)802.3工作組制定的第一個(gè)IEEE的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。（幀格式有一丟丟改動(dòng)）

802.3局域網(wǎng) AKA 以太網(wǎng)

以太網(wǎng)提供無連接、不可靠的服務(wù)

無連接：發(fā)送方和接收方之間無“握手過程”。

不可靠：不對(duì)發(fā)送方的數(shù)據(jù)幀編號(hào)，接收方不向發(fā)送方進(jìn)行確認(rèn)，差錯(cuò)幀直接丟棄，差錯(cuò)糾正由高層負(fù)責(zé)。

以太網(wǎng)只實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)接收，不實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。

以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展：

粗同軸電纜 -> 細(xì)同軸電纜 -> 雙絞線+集線器

（集線器，在星型的中心增加一個(gè)可靠性非常高的設(shè)備，即集線器。工作在物理層，每個(gè)接口僅僅簡單的轉(zhuǎn)發(fā)比特，不進(jìn)行碰撞檢測(cè)。）

總線型 -> 星型

使用集線器的以太網(wǎng)在邏輯上仍是一個(gè)總線網(wǎng)，各站共享邏輯上的總線，使用的還是CSMA/CD協(xié)議。

以太網(wǎng)拓?fù)洌哼壿嬌峡偩€型，物理上星型。

10BASE-T以太網(wǎng)：

是基帶信號(hào)雙絞線以太網(wǎng)，T表示用雙絞線，現(xiàn)10BASE-T采用的無屏蔽雙絞線（UTP），傳輸速率是10Mb/s。

物理上采用星型拓?fù)?，邏輯上總線型，每段雙絞線最長為100m。

采用曼徹斯特編碼。

采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制。

適配器與MAC地址：

計(jì)算機(jī)與外界有局域網(wǎng)的連接是通過通信適配器的。

網(wǎng)絡(luò)接口板（網(wǎng)卡）

網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC

適配器上裝有處理器和存儲(chǔ)器（包括RAM和ROM）。

ROM上有計(jì)算機(jī)硬件地址MAC地址。

適配器的一個(gè)重要功能就是要進(jìn)行數(shù)據(jù)串行傳輸和并行傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。適配器還要能夠?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。適配器在接收和發(fā)送各種幀時(shí)，不使用計(jì)算機(jī)CPU。

在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址，或MAC地址。（實(shí)際上是標(biāo)識(shí)符）

MAC地址：每個(gè)適配器有一個(gè)全球唯一的48位二進(jìn)制地址（生產(chǎn)適配器時(shí)這種6字節(jié)的MAC地址已被固化在適配的ROM了。），前24位（前三個(gè)字節(jié)）代表廠家（由IEEE規(guī)定）（稱為組織唯一標(biāo)識(shí)符OUI，或公司標(biāo)識(shí)符），后24位（后三個(gè)字節(jié)）廠家自己指定（稱為擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符）。常用十六進(jìn)制數(shù)表示。

（過濾作用：當(dāng)適配器從網(wǎng)絡(luò)上每收到一個(gè)MAC幀就先用硬件檢查MAC幀中的目的地址。如果是發(fā)往本站的收下進(jìn)行其他處理，否則就將其丟棄，不進(jìn)行其他處理。

混雜方式：一種以太網(wǎng)適配器的特殊工作方式。只要聽到有幀在以太網(wǎng)上傳輸就悄悄接收下來，而不管其發(fā)送到哪兒。

嗅探器：使用了設(shè)置為混雜方式的網(wǎng)絡(luò)適配器，用于監(jiān)聽分析以太網(wǎng)上的流量。

）

以太網(wǎng)MAC幀：

最常見的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。

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（MAC幀：目的地址（6）+源地址（6）+類型（2）（標(biāo)記上一層使用何協(xié)議）+數(shù)據(jù)字段（46-1500）+幀檢驗(yàn)序列FCS（采用CRC檢驗(yàn)）（4））

（在傳輸媒體上世紀(jì)傳送的要比MAC幀多8個(gè)字節(jié)，在MAC子層向下傳到物理層時(shí)加上，前7個(gè)字節(jié)位前同步碼，用于實(shí)現(xiàn)位同步，最后1個(gè)字節(jié)位幀開始定界符。）

與IEEE 802.3的區(qū)別：

1、第三個(gè)字段是長度/類型

2、當(dāng)長度/類型字段值小于0x0600時(shí)，數(shù)據(jù)字段必須裝入LLC子層。

高速以太網(wǎng)：

速率≥100Mb/s的以太網(wǎng)稱為高速以太網(wǎng)。

1、100BASE-T以太網(wǎng)：

在雙絞線上傳送100Mb/s基帶信號(hào)的星型拓?fù)湟蕴W(wǎng)，仍使用IEEE802.3的CSMA/CD協(xié)議。

支持全雙工和半雙工，可在全雙工方式下工作而無沖突。

2、吉比特以太網(wǎng)：

在光纖或雙絞線上傳送1Gb/s信號(hào)。

支持全雙工和半雙工，可在全雙工方式下工作而無沖突。

3、10吉比特

10吉比特以太網(wǎng)在光纖上傳送10Gb/s信號(hào)。

只支持全雙工，無爭用問題。

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3.6.3 無線局域網(wǎng)

IEEE 802.11是無線局域網(wǎng)通用的標(biāo)準(zhǔn)，它是由IEEE所定義的無線網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)。

802.11的MAC幀頭格式：

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無線局域網(wǎng)的分類：

1、有固定基礎(chǔ)設(shè)施無線局域網(wǎng)（有基站，集線器等）

2、無固定基礎(chǔ)設(shè)施無線局域網(wǎng)的自組織網(wǎng)絡(luò)

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3.7 PPP協(xié)議和HDLC協(xié)議

廣域網(wǎng)：通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國家，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。

廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無限分組交換網(wǎng)，它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，達(dá)到資源共享的目的。

結(jié)點(diǎn)訪問器（只用于物理層數(shù)據(jù)鏈路層，用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)），路由器（用于網(wǎng)絡(luò)之間）

PPP協(xié)議特點(diǎn)：

是目前使用最廣泛的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用戶使用撥號(hào)電話接入因特網(wǎng)時(shí)一般都使用PPP協(xié)議。

只支持全雙工鏈路。

PPP協(xié)議應(yīng)滿足的要求：

簡單?對(duì)于鏈路層的幀，無需糾錯(cuò)，無需序號(hào)，無需流量控制

封裝成幀?幀定界符

透明傳輸?與幀定界符一樣比特組合的數(shù)據(jù)應(yīng)該如何處理：異步線路用字節(jié)填充，同步線路用比特填充。

多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議?封裝的IP數(shù)據(jù)報(bào)可以采用多種協(xié)議

多種類型鏈路?串行/并行，同步/異步

差錯(cuò)檢測(cè)?錯(cuò)就丟棄

檢測(cè)連接狀態(tài)?鏈路是否正常工作

最大傳送單元?數(shù)據(jù)部分最大長度MTU標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值

網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商?知道通信雙方的網(wǎng)絡(luò)層地址

數(shù)據(jù)壓縮協(xié)商

PPP協(xié)議無需滿足的要求：

糾錯(cuò)

流量控制

序號(hào)

不支持多點(diǎn)線路

PPP協(xié)議的三個(gè)組成部分：

1、一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路（同步串行/異步串行）的方法

2、鏈路控制協(xié)議LCP：建立并維護(hù)數(shù)據(jù)鏈路連接（身份驗(yàn)證）

3、網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP：PPP可支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，每個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都是一個(gè)相應(yīng)的NCP來配置，為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議建立和配置邏輯連接。

?

PPP協(xié)議的幀格式：

?

HDLC協(xié)議：

高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制，是一個(gè)在同步網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)、面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）根據(jù)IBM公司的SDLC協(xié)議擴(kuò)展開發(fā)而成。

數(shù)據(jù)報(bào)文可透明傳輸，用于實(shí)現(xiàn)透明傳輸?shù)摹?比特插入法”易于硬件實(shí)現(xiàn)

采用全雙工通信

所有幀采用CRC檢驗(yàn)，對(duì)信息幀進(jìn)行順序編號(hào)，可防止漏收或重復(fù)，傳輸可靠性高。

HSLC的站：

1、主站：發(fā)送命令（包括數(shù)據(jù)信息）幀、接收響應(yīng)幀，并負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)鏈路的控制系統(tǒng)的初啟、流程的控制、差錯(cuò)檢測(cè)或恢復(fù)等

2、從站：接收由主站發(fā)來的命令幀，向主站發(fā)送響應(yīng)幀，并配合主站參與差錯(cuò)恢復(fù)等鏈路控制

3、復(fù)合站：既能接收命令幀和響應(yīng)幀，并且負(fù)責(zé)整個(gè)鏈路的控制。

三種數(shù)據(jù)操作方式：

1、正常響應(yīng)方式

2、異步平衡方式

3、異步響應(yīng)方式

HDLC幀格式：

?

控制C：

（1）信息幀，第1位為0，用來傳輸數(shù)據(jù)信息，或使用捎帶技術(shù)進(jìn)行確認(rèn)

（2）監(jiān)督幀，10，用于流量控制和差錯(cuò)控制，執(zhí)行對(duì)信息幀的確認(rèn)、請(qǐng)求重發(fā)和請(qǐng)求和請(qǐng)求暫停發(fā)送等功能

（3）無編號(hào)幀，11，用于提供對(duì)鏈路的建立、拆除等多種控制功能

PPP協(xié)議和HDLC協(xié)議

HDLC、PPP只支持全雙工鏈路。

都可以實(shí)現(xiàn)透明傳輸。

都可以實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)檢測(cè)，但不糾正差錯(cuò)。

?

?

?

?

3.8數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備

物理層擴(kuò)展以太網(wǎng)：

使用一對(duì)光纖和光纖調(diào)制解調(diào)器。 ??

?

?

鏈路層擴(kuò)展以太網(wǎng)：

網(wǎng)橋和交換機(jī)：

網(wǎng)橋根據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和過濾。當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不向所有接口轉(zhuǎn)此幀，而是先檢查此幀的MAC地址，然后再確認(rèn)該幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一接口或者是把它丟棄。

網(wǎng)段：一般指一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用同一物理層設(shè)備（傳輸介質(zhì)，中繼器，集線器等）能夠直接通訊的那一部分。

?

網(wǎng)橋優(yōu)點(diǎn)：

1、過濾通信量，增大吞吐量

2、擴(kuò)大了物理范圍

3、提高了可靠性

4、可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的以太網(wǎng)

透明網(wǎng)橋：

“透明”指以太網(wǎng)上的站點(diǎn)并不知道所發(fā)送的幀經(jīng)過哪幾個(gè)網(wǎng)橋，是一種即插即用設(shè)備——自學(xué)習(xí)。（自動(dòng)生成記錄轉(zhuǎn)發(fā)表）

源路由網(wǎng)橋：

在發(fā)送幀時(shí)，把詳細(xì)的最佳路由信息（路由最少/時(shí)間最短）放在幀的首部中。

方法：源站以廣播方式向欲通信的目的站發(fā)送一個(gè)發(fā)現(xiàn)幀。

以太網(wǎng)交換機(jī)：

?

直通式交換機(jī)：

查完目的地址（6B）就立刻轉(zhuǎn)發(fā)。

延遲小，可靠性低，無法支持具有不同速率的端口的交換。

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式交換機(jī)：

將幀放入高速緩存，并檢查是否正確，正確則轉(zhuǎn)發(fā)，錯(cuò)誤則丟棄。

延遲大，可靠性高，可以支持具有不同速率的端口的交換。

沖突域和廣播域：

沖突域：在同一沖突域中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能收到所有被發(fā)送的幀。就是同一時(shí)間內(nèi)只有一臺(tái)設(shè)備發(fā)送信息的范圍。（交換機(jī)一個(gè)接口一個(gè)沖突域，集線器算一個(gè)沖突域。）

廣播域：網(wǎng)絡(luò)中能接收任意設(shè)備發(fā)出的廣播幀的所有設(shè)備的集合。就是如果站點(diǎn)發(fā)出一個(gè)廣播信號(hào)，所有能接收到這個(gè)信號(hào)的設(shè)備范圍稱為一個(gè)廣播域。（路由器個(gè)數(shù)）