概述
本章主要针对 数据链路层展开介绍,数据链路层的作用 及其相关技术包括 MAC 寻址 介质共享 非公有网络 分组交换 环路检测 VLAN虚拟局域网 无线局域网 特别是对以太网 点对点 做了较为行为的探讨 后面还介绍了一些其他的数据链路和公共网络包含的东西
数据链路的作业及其相关技术
数据链路层的功能和作用
数据链路层在OSI七层中在物理层之上,主要的功能是链路的建立 维护 拆除 帧封装和同步 物理地址寻址 差错回复。
实际在TCP/IP 模型中更定义了通过媒介互连的设备之间的传输规范。被视为网络传输中最小单位。其实整个互联网不外乎是由众多这样的数据链路集合而成。 所以互联网也被称为 数据链路集合。
据链路的相关技术
MAC地址和根据MAC地址转发
mac 地址
就是我们通常讲的网卡地址 物理地址,也就是我们前面提到的发快递经过的每一个中转站的地址。mac地址用来识别数据链路中互连的节点,也就是终端设备,可以是电脑也可以是服务器 网络打印机等等设备。在 以太网 FDDI 无线局域网 甚至是蓝牙中都识别这种mac 地址
mac 地址 48位 二进制组成 一般用十六进制表示 全球唯一
根据mac 地址转发
这里我们不得不提到的一个设备是交换机 或者叫以太网交换机,交换机这个设备的前身 实际是网桥,有多个接口的网桥,再往前就是集线器设备。特别提到交换机 是因为交换机是一种可以直接根据对方mac 地址做转发的设备,而且自己内部可以保存一张叫做mac 地址表的东西自动学习源端的地址。当然这种动态学到的东西也有一个保存期限就是300秒。
这个过程是这样的,源端发送的数据帧中封装有自己的mac地址和目标的mac 地址 自己的就是源端mac 发送给交换机 交换机收到后 查看自己的mac 地址表 如果地址表中没有源端mac 就记录下来,如果目标mac 有就转到对应的接口出去 如果目标没有就用广播的方式向周围询问。这样目标主机收到后会回应自己的mac ,于是交换机也将这个源端mac记录 之后就可以一对一单播了。
共享介质网络和非共享介质网络
从传输的介质上来看,我们可以把网络分为 共享介质网络和非共享介质网络。
共享介质网络,指多个设备共享一个通信介质 如早期的以太网和FDDI 在同一个信道内发送和接受。既然是共享那么大家就有一个谁先谁后的问题。 对于这个问题的处理有两种方式,争用方式和令牌传递方式
争用方式 是看谁先传递,如果同时传递发送冲突,就同时延时,延时后还是看谁先发送。最著名的是CSMA/CD 机制 带冲突的载波监听多路访问。 就是早期以太网的一种访问机制。
令牌传递方式,是如果你要传输数据必须先申请令牌,拿到令牌方可传输数据
非共享介质网络 就是通信对介质采取专用的一种传输控制,网络中每站都直接连接交换机,发送和接受不再共享一个通用介质 像ATM网 和现在主流的以太网都采用这种方式