两个信道
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点对点信道(PPP协议)
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广播信道(CSMA/CD协议)
三个问题:
1. 封装成帧
首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界
2. 透明传输
解决方法:字节填充 (byte stuffing) 或字符填充 (character stuffing)。
字符填充
- 发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是1B)。
- 接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
3. 差错检测
在传输过程中可能会产生比特差错:1 可能会变成 0, 而 0 也可能变成 1。
在数据链路层传送的帧中,广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。
仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做到无差错接受 (accept)。
“无比特差错”与“无传输差错”是不同的概念。
点对点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)
PPP 帧的首部和尾部分别为 4 个字段和 2 个字段。
标志字段 F = 0x7E (符号“0x”表示后面的字符是用十六进制表示。十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110)。
地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。
控制字段 C 通常置为 0x03。
PPP 是面向字节的,所有的 PPP 帧的长度都是整数字节。
当 PPP 用在异步传输时,就使用一种特殊的 字符填充法 。当 PPP 用在同步传输链路时,协议规定采用硬件来完成 比特填充 (和 HDLC 的做法一样)。字符填充l 将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列 (0x7D, 0x5E) 。l 若信息字段中出现一个 0x7D 的字节 , 则将其转变成为 2 字节序列 (0x7D, 0x5D) 。l 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符(即数值小于 0x20 的字符),则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节,同时将该字符的编码加以改变。
零比特填充
l PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时,使用同步传输(一连串的比特连续传送)。 这时 PPP 协议采用 零比特填充 方法来实现透明传输 。l 在发送端,只要发现有 5 个连续 1 ,则立即填入一个 0 。l 接收端对帧中的比特流进行扫描( 硬件实现 )。每当发现 5 个连续 1 时,就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除。
CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)协议
“ 多点接入 ”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。“ 载波监听 ”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据,如果有,则暂时不要发送数据,以免发生碰撞。“ 碰撞检测 ”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
第一、无连接的工作方式
第二、以太网发送的数据都使用曼彻斯特编码
- 为了实现一对一通信,将接收站的硬件地址写入帧首部中的目的地址字段中。仅当数据帧中的目的地址与适配器的硬件地址一致时,才能接收这个数据帧。
- 总线也有缺点。若多台计算机或多个站点同时发送时,会产生发送碰撞或冲突,导致发送失败。
- 以太网提供的服务是不可靠的交付,即尽最大努力的交付。- 差错的纠正由高层来决定。- 总线上出现了碰撞,就要 立即停止发送 ,免得继续浪费网络资源,然后 等待一段随机时间 后再次发送。( 二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type) )
以太网的 MAC 层
硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址
IEEE 802 标准规定 MAC 地址字段可采用 6 字节 ( 48位) 或 2 字节 ( 16 位) 这两种中的一种。
IEEE 的注册管理机构 RA 负责向厂家分配地址字段 6 个字节中的前三个字节 (即高位 24 位),称为组织唯一标识符。
地址字段 6 个字节中的后三个字节 (即低位 24 位) 由厂家自行指派,称为扩展唯一标识符,必须保证生产出的适配器没有重复地址。
以太网交换机
l以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。
一般都工作在全双工方式。
以太网交换机具有并行性。
集线器:用户共享带宽
交换机:用户独享带宽
以太网交换机运行自学习算法(一个生成树协议 STP ,防止发生回路 )
虚拟局域网(VLAN)
虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务,而并不是一种新型局域网。
PPPoE
PPPoE (PPP over Ethernet) 的意思是“在以太网上运行 PPP” ,它把 PPP 协议与以太网协议结合起来 —— 将 PPP 帧再封装到以太网中来传输。现在的光纤宽带接入 FTTx 都要使用 PPPoE 的方式进行接入。在 PPPoE 弹出的窗口中键入在网络运营商购买的用户名和密码,就可以进行宽带上网了。利用 ADSL 进行宽带上网时,从用户个人电脑到家中的 ADSL 调制解调器之间,也是使用 RJ-45 和 5 类线(即以太网使用的网线)进行连接的,并且也是使用 PPPoE 弹出的窗口进行拨号连接的。