【计算机网络学习3】数据链路层

重点知识总结:

1.数据链路层的三个基本问题

  • 封装成帧
    封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部,然后就构成了一个帧。确定帧的界限。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 帧开始符:SOH,帧结束符:EOT
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  • 透明传输
    很多同学初学计算机网络时可能对透明传输不是很理解。其实,透明传输就是指无论是什么报文都可以进行传输,而相对的非透明传输就是指某些特殊字符不能传输。假设帧在传输过程中传输数据部分包含EOT,那么可以采用字节填充法解决此类问题。即在EOT前加上转义字符,在接收端再删去转义字符。这就是透明传输需要解决的问题。
    透明传输即发送什么我就接受什么,中间没有出现差错。
    差错控制
    循环冗余检验CRC

2.PPP协议

  • PPP协议的帧格式
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标志字段 F = 0x7E (符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110)。
地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。
控制字段 C 通常置为 0x03。
PPP 是面向字节的,所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。

  • 零比特填充
    PPP 协议采用零比特填充方法来实现透明传输

  • 不使用序号和确认机制

  • PPP协议的工作状态
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3.广播信道

  • 局域网拓扑:星型、总线型、树型、环形
  • 局域网特点
    局域网最主要的特点是:网络为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限。
    局域网具有如下的一些主要优点:
    具有广播功能,从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。
    便于系统的扩展和逐渐地演变,各设备的位置可灵活调整和改变。
    提高了系统的可靠性、可用性和生存性。

4.以太网

以太网与局域网区别:
以太网是一种局域网,但是因为现在大部分的局域网均为以太网,因此一般提及局域网都会默认为以太网。以太网为总线型,而局域网有星型、树型等。
以太网通常采用CSMA/CD协议(即:带冲突检测的载波监听多路访问协议),而局域网的使用协议多样,包括TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

  • 重要特性
    使用 CSMA/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。
  • 集线器、网桥、交换机、路由器
    集线器(HUB)是工作在物理层用以扩展以太网的设备。它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去(广播)。所以集线器将几个冲突域连接在一起形成一个更大的冲突域。
    网桥(Bridge)是工作在数据链路层用以扩展以太网的设备。它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发,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。因此网桥将各个冲突域连接起来。
    交换机(Switch)是一个多接口的网桥。交换机能同时连通许多对的接口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,进行无碰撞地传输数据。交换机的使用使得VLAN(虚拟局域网)的创建成为可能。
    路由器(Router)处于网络层。主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。

5.虚拟局域网VLAN
虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。

  • 这些网段具有某些共同的需求
  • 每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符,指明发送这个帧的工作站是属于哪一个 VLAN。

虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务,而并不是一种新型局域网。

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如何查看MAC地址(唯一,但是可以修改)
一般MAC地址由生产厂家直接烧入网卡。是惟一的。
如果电脑上设置有随机硬件地址分配,则连接不同的WIFI会有不同的MAC地址。

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