谢希仁《计算机网络》第五版---第三章

本文介绍了数据链路层的基础概念,包括使用的信道类型、基本问题解决方案如封装成帧、透明传输及差错检测等。此外,还详细阐述了CSMA/CD协议的工作原理和流程,MAC地址的作用和构成,并探讨了碰撞域的概念以及透明网桥的应用。

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数据链路层


数据链路层使用的信道:点对点信道,广播信道;

链路:是一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任何其他的交换结点;

数据链路:除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路;


三个基本问题:封装成帧,透明传输,差错检测。帧定界是分组交换的必然要求,透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆,差错检测防止有差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源;

局域网的拓扑:星形图,环形图,总线图,树形图;


CSMA/CD协议:

1.载波监听是指一个站在发送之前先要检测一下总线上是否有其它计算机在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞;

2.碰撞检测是计算机边发送数据便检测信道上的信号电压;

3.二进制退避算法

①确定基本退避时间,一般是取为争用期 2t;

②定义重传次数 k ,k  10,即k = Min[重传次数, 10];

③从整数集合[0,1,…, (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;

④当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧,并向高层报告;


MAC层的硬件地址:由48位,16进制的数字组成的地址。也就是网卡的物理地址。实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48。MAC地址,或称为MAC位址,硬件地址,用来定义网络设备的位置。在OSI模型中,第三层网络层负责IP地址,第二层数据链路层则负责MAC位址。因此一个主机会有一IP地址,而每个网络位置都有一个专属于它的MAC地址;


碰撞域:又可以说冲突域,在以太网中,如果某个一个CSMA/CD网路上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域。如果一台以太网中的各个网段以中继器链接,因为不能避免冲突,所以它们仍然是一个冲突域;


透明网桥是一种即插即用设备,其标准是 IEEE 802.1D;

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广播风暴:网桥只适合于用户数和通信录不太大的局域网,否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。


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