第三章 数据链路层

第三章 数据链路层

1.1 数据链路层概述

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封装成帧
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差错检测
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可靠传输
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使用广播信道的数据链路层(共享式局域网)

交换式局域网

无线局域网

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1.2 封装成帧

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注:转义字符(ESC)后面的字节是数据

1.3 差错检测

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奇偶校验

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循环冗余校验
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1.4 可靠传输

1.4.1 可靠传输的基本概念
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1.4.2 可靠传输的实现机制—停止-等待协议
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1.4.3 可靠传输的实现机制—回退N帧协议
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**注:**发送方收到重复的确认,就知道之前所发送的数据分组出现了差错,于是可以不等超时计时器超时就立刻重传。至于收到几个重复确认就立刻重传,由具体实现决定。

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1.4.4 可靠传输的实现机制—选择重传协议
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1.5 点对点协议PPP

问题

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1.6 媒体接入控制MAC

1.6.1 媒体接入控制的基本概念
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1.6.2 媒体接入控制 — 静态划分信道

假设A站要向C站运输黄豆,B站要向C站运输绿豆,A与C、B与C之间有一条公共的道路,可以类比为广播信道。

频分复用:公共道路被划分为两条道路,A、B各走一条,同时行驶,但只有公共道路的一半,即共享时间不共享空间。(与波分复用一样)

时分复用:A/B交替走公共道路,共享空间不共享时间。

码分复用:将黄豆、绿豆一起装进一辆车,到了C再分,共享时间和空间。

​ ——《王道考研》

  • 频分复用
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  • 时分复用

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  • 波分复用
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  • 码分复用
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1.6.3 媒体接入控制 — 随机接入 — CSMA/CD协议
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1.6.4 媒体接入控制 — 随机接入 — CSMA/CA协议
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1.7 MAC地址、IP地址以及ARP协议

1.7.1 MAC地址
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1.7.2 IP地址
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1.7.3 ARP协议
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1.8 集线器和交换机的区别

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1.9 以太网交换机自学习和转发帧的流程

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1.10 以太网交换机自学习和转发帧的流程

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1.11 虚拟局域网VLAN

1.11.1 虚拟局域网VLAN概述
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1.11.2 虚拟局域网VLAN的实现机制
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课后习题

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### 计算机网络中的数据链路层 #### 数据链路层的功能概述 数据链路层位于物理层之上,主要负责节点间的数据帧传输。该层的主要功能包括成帧、差错控制、流量控制和介质访问控制等[^1]。 #### 链路层的两种信道 在讨论数据链路层时,通常会涉及到两类不同的通信信道:广播信道和点对点信道。前者允许多个设备共享同一物理媒介;后者则是两个端点之间的专用连接路径。 #### 局域网与广域网的区别 局域网(LAN)指的是在一个较小地理范围内互连的一组计算机或其他数字装置组成的网络,而广域网(WAN)则覆盖更大的区域,如城市之间甚至跨国界。两者在网络拓扑结构和技术实现上有显著差异。 #### 链路层的关键设备 为了支持不同类型的网络需求,在实际应用中存在多种用于构建和管理这些链接的技术装备,比如交换机、路由器接口卡等都是属于这一层次的重要组成部分。 对于有线链路而言,由于其固有的较低误码特性,往往不需要额外增加过多复杂度来确保可靠性,因此在这种环境下工作的协议设计可以更加注重效率而非绝对准确性[^4]。 ```python # Python伪代码展示如何模拟简单的MAC地址分配机制 def assign_mac_address(): mac_prefixes = ["00:A0:C9", "08:00:2B"] unique_identifier = hex(random.randint(0, 2 ** 24 - 1))[2:].zfill(6).upper() return f"{random.choice(mac_prefixes)}:{unique_identifier[:2]}:{unique_identifier[2:]}" ```
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