《TCP/IP入门经典》——网络访问层

一、协议和硬件

  1、网络访问层管理为物理网络准备数据所必须的服务与功能：

   1）、与计算机网络适配器的连接。

   2）、根据合适的网络方式调整数据传输。

   3）、将数据转化为电子流或模拟脉冲的形式，以在传输介质上进行传输。

   4）、对接收到的数据进行错误检查。

   5）、给发送的数据添加错误检查信息，从而让接收端计算机能够对数据进行错误检查。

  当数据到达目的地被目的计算机接受时，对发送数据所做的任何格式化操作都必须以相反方式恢复。

  2、网络访问层定义了与网络硬件交互和访问传输介质的过程，在TCP/IP网络访问层下面，将会发现硬件、软件和传输介质规范之间复杂的相互作用。现实解释存在不同类型的物

        理网络，其都具有自己的规范，而且都可能作为网络访问层的底层。

  3、协议系统需要其他服务在特定局域网系统把数据传递到目的计算机的网络适配器，这些服务正式由网络访问层所提供的。

二、网络访问层与OSI模型

  1、TCP/IP网络访问层大致对应于OSI的物理层和数据链路层。OSI的物理层负责把数据帧转化为适合于传输介质的比特流，也就是说，OSI物理层管理和同步实际传输的电子

        或模拟脉冲。在接收端，物理层把这些脉冲重新组合成数据帧。

  2、OSI与网络访问层

  3、OSI数据链路层执行两个独立的任务，相应的划分为两个子层：

   1）、介质访问控制（MAC）：这个子层提供与网络适配器的连接的接口。

   2）、逻辑链路控制（LLC）：这个子层提供对经过子网的帧进行错误检查，并且管理子网上通信设备之间的链路。

三、网络体系

  1、网络体系具有一系列的规范，来管理介质访问，物理寻址，计算机与传输介质的交互。再决定网络体系时，实际上是在决定如何设计网络访问层。

  2、网络体系包含对物理网络的定义，以及该物理网络上定义的通信规范。通信洗劫基于物理细节，所以这些规范通常以一个完整的包出现。这些规范包含一下几个方面：

   1）、访问方法：访问方法是定义了计算机如何共享传输介质的一组规则。为了避免数据冲突，计算机在传输数据时必须遵守这些规则。

   2）、数据帧格式：来自于网际层的IP级别的数据报以预定义的格式封装为数据帧，封装在包头中的数据必须提供在物理网络上传递数据所需要的信息。

   3）、布线类型：网络使用的电缆类型对于其他设计参数具有一定的影响。

   4）、布线规则：协议、线缆类型和传输的电子特性影响电狼的最大和最小长度、电缆连接器的规范。

  3、TCP/IP协议栈的设计保证了与硬件交互的相关的细节都发生在网络访问层上，使得TCP/IP能够工作于多种不同的传输介质。

  4、网路访问层包含如下一些体系：

   1）、IEEE 802.3（以太网）：在大多数办公室和家庭使用的基于线缆的网络。

   2）、IEEE 802.11（无线网络）：在办公室、家庭和咖啡厅使用的无线网络技术。

   3）、IEEE 802.16（WiMAX）：用于移动通信长距离无线连接的技术。

   4）、点到点协议（PPP）：Moden通过电话线进行连接的技术。

四、物理寻址

  1、物理地址通常也被称为MAC地址，这是因为在OSI模型中，物理地址是由介质访问控制（MAC）子层负责的。

  2、TCP/IP使用地址解析协议（ARP）和逆向地址解析协议（RARP）把IP地址关联到网络适配器的物理地址。ARP和RARP为用户提供的逻辑IP地址与局域网上使用的硬件地

        址建立了一个对应关系。

五、以太网

  1、以太网使用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的方法，来判断计算机何时可以把数据发送到访问介质。通过使用CSMA/CD，所有计算机都监视传输介质的状态，

        在传输之前等待线路空闲。

  2、以太网能使用多种介质。

六、剖析以太网帧

  1、网络访问层的软件从网际层接受数据报，把它转化符合物理网络闺房的形式。在以太网中，网路访问层的软件必须把数据转化成能够通过网络适配器硬件进行传输的形式。

  2、当以太网软件从网际层接收到数据报之后，执行一下操作：

   1）、根据需要把网际层的数据分解成较小的块，以符合以太网帧数据段的要求。

   2）、把数据打包成帧：

    I、前导码：表示帧起始的一系列比特。

    II、目标地址：接收帧的网络适配器的6字节的物理地址。

    III、源地址：发收帧的网络适配器的6字节的物理地址。

    IV、可选的VLAN标记：其目的是允许多个虚拟LAN通过同一个网络交换机运行。

    V、长度：两个字节，表示数据段的长度。

    VI、数据：帧中数据传输。

    VII、帧校准序列（FCS）：帧的4字节（32比特）校准和。

  3、把数据帧传递给对应于OSI模型物理层的底层软件，后者把帧转换为比特流，并且通过传输介质发送出去。

七、关键术语