计算机网络---数据链路层

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数据链路层

在通信的实体之间建立数据链路连接

功能

1、数据链路层为网络层提供可靠的数据传输；
2、链路管理，连接的建立，维持和释放（面向连接）；
3、封装成帧；
4、差错控制；
5、流量控制。

封装成帧

组帧的四种方法：

1、字符计数法

2、字符填充法


3、零比特填充法

4、违规编码法

差错控制

1、检错编码：

奇偶校验

CRC循环冗余校验

2、纠错编码

海明码

流量控制与可靠传输

基本概念：

控制流量的方法：

1、停等协议

停止等待就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认。在收到确认后再发送下一个分组。
特点：最简单的设计，发送一帧，确认一帧。

2、回退N帧协议（GBN）

回退n帧的ARQ-也叫做GBN

发信侧不用等待收信侧的应答，持续的发送多个帧，假如发现已发送的帧中有错误发生，那么从那个发生错误的帧开始及其之后所有的帧全部再重新发送。
特点：（GBN）复杂度低，但是不必要的帧会再重发，所以大幅度范围内使用的话效率是不高的

滑动窗口：
若采用n个比特对帧编号，那么发送窗口的尺寸Wr应满足：1 ≤ Wr ≤ 2^ n - 1。因为发送窗口尺寸过大，就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。

GBN主要的特点：

3、选择重传协议（SR）

发信侧不用等待收信侧的应答，持续的发送多个帧，假如发现已发送的帧中有错误发生，那么发信侧将只重新发送那个发生错误的帧。

特点：相对于GDN 复杂度高，但是不需要发送没必要的帧，所以效率高。

SR的主要特点：

所以信道利用率最高的是：

选择性重传ARQ > 回退n帧的GBN > 停止等待协议（stop-and-wait）

介质访问控制

由于局域网中使用广播式链路，故而存在介质访问控制的问题

1、信道划分介质访问控制

FDM

TDM

STDM

WDM

CDM

2、随机访问介质访问控制

纯ALOHA协议

时隙ALOHA协议

两者的比较
1.纯ALOHA比时隙ALOHA吞吐量更低，效率更低。
2.纯ALOHA想发就发，时隙ALOHA只有在时间片段开始时才能发。

CSMA协议

三种CSMA的比较

CSMA/CD协议（常用于总线型局域网）

截断二进制指数规避算法：

最小帧长问题：

CSMA/CA协议

CSMA/CD 和 CSMA/CA对比

3、轮询访问介质访问控制

轮询协议

令牌传递协议

局域网拓扑结构

局域网的传输介质

有线局域网：
双绞线、同轴电缆、光纤

无线局域网：
电磁波

MAC子层和LLC子层

以太网

以太网只实现无差错接收，不提供可靠实现。

无线局域网

广域网

PPP协议：

HDLC协议：


HDLC协议和PPP协议的比较：

冲突域和广播域