La capa física es la capa inferior. Solo necesita obtener los datos de la capa superior, la capa de enlace de datos, y luego enviarlos a la capa física de la otra parte a través de una serie de procesos.

La capa de enlace de datos es la segunda capa , con la capa de red arriba y la capa física abajo.

Entonces necesita vincular lo anterior y lo inferior.

Primero conoce un concepto:

Cada dos capas adyacentes tiene una interfaz llamada SAP (Service Access Point) ,

La capa n-ésima puede utilizar los servicios proporcionados por la capa n-1 a través del punto de acceso al servicio SAP de la capa n-1.

Y cada capa solo puede proporcionar servicios para la capa superior.

Miramos de arriba hacia abajo:

Capa de red a capa de enlace de datos:

En primer lugar, la PDU (unidad de datos de protocolo) en la capa de red se denomina paquete .

Una vez que la capa de red pasa el paquete a la capa de enlace de datos,

La capa de enlace de datos es responsable de agregar un encabezado y una cola a este paquete ,

El encabezado y la cola contienen mucha información de control y una de sus funciones importantes es determinar el límite del marco.

Constituye la PDU: trama de la capa de enlace de datos .

Capa de enlace de datos a capa física:

La capa de enlace de datos pasa el marco a la capa física,

Desde la perspectiva de la capa física, una trama es una secuencia larga de flujos de bits, que consta de 0 y 1.

Entonces, solo desde la perspectiva de la transmisión de datos, desde la capa de red a la capa física, ha pasado por un proceso de este tipo:

Paquete de capa de red → transferir a la capa de enlace de datos → capa de enlace de datos para agregar encabezado y cola al paquete → convertirse en un marco → pasar a la capa física → reconocer como un flujo de bits y luego codificarlo o modularlo en una señal → transmitir a la otra capa física.

Sin embargo, la capa de enlace de datos no es tan simple como encapsular paquetes en marcos, sino que también resuelve muchos problemas. ——Ver el resumen de la función

2. Resumen de funciones

1. En general: proporcionar servicios para la capa de red.

La función de la capa de enlace de datos es en realidad transferir los datos desde la capa de red de origen a la capa de red de destino.

La forma específica de expresión es encapsular en una trama, pasarla a la capa de enlace de destino y luego pasarla a la capa de red en forma de paquetes.

2.Realiza el marco

El paquete de la capa superior más el encabezado y la cola forman una trama y luego la transmiten.

Hay un concepto muy importante: transmisión transparente.

La transmisión transparente , como su nombre lo indica, es que no importa qué tipo de transmisión realice en la capa de enlace,

Desde la perspectiva de la capa de red, mis datos se transmiten desde mi capa de red a la capa de red de destino y no hay pérdida de datos, nada más.

Para lograr una transmisión transparente, debemos resolver los siguientes problemas:

Si en el paquete de la capa de red, es decir, el segmento de datos de la trama, hay un segmento que es el mismo que la cabecera y el final de la trama, es decir, el delimitador de trama, ¿cómo tratarlo? Esto provocará confusión en el marco y errores graves en los datos.

La transmisión transparente es para resolver ese problema.

Los métodos son:

Conteo de caracteres

El método delimitador de inicio y fin de relleno de caracteres

Método de marcado de punta a punta de relleno de bits cero

Violación del código

3. Realizar control de errores

El control de errores se divide en detección de errores y corrección de errores.

Debido a que la capa física solo es responsable de transmitir el flujo de bits, no puede controlar si se producen errores.

Por lo tanto, la capa de enlace de datos es responsable de la detección de errores y la corrección de los datos transmitidos por la capa física.

Los métodos son:

Detección de errores:

Código de verificación de paridad

Código de redundancia cíclica

Error de corrección:

Código de Hamming

4.Haz una transmisión confiable

El control de error mencionado anteriormente se denomina error de bit, que se refiere al problema de la trama en sí, que se basa en bits.

Y si no hay ningún problema en cada cuadro, pero hay un problema con el orden en el que llegan a la orilla opuesta, esto sigue siendo poco fiable.

La transmisión confiable es resolver este problema.

Los métodos son:

Ventana deslizante de un solo marco y protocolo de parada-espera

Ventana deslizante de marcos múltiples y protocolo de marco N posterior

Ventana deslizante de cuadros múltiples y protocolo de retransmisión selectiva

5. Realizar control de flujo

Si la parte receptora recibe una trama a baja velocidad, es demasiado rápido para aceptarla.

Necesitamos controlar la velocidad de envío de la trama por parte del remitente,

Para que el receptor tenga suficiente espacio de búfer para recibir cada trama.

Este es el control de flujo.

El método es el mismo que el de la transmisión confiable:

Ventana deslizante de un solo marco y protocolo de parada-espera

Ventana deslizante de marcos múltiples y protocolo de marco N posterior

Ventana deslizante de cuadros múltiples y protocolo de retransmisión selectiva

6. Para la capa de enlace de datos en sí, existe un control de acceso al medio.

La tarea del control de acceso al medio es permitir que cada nodo que usa el medio aísle la señal transmitida por otros nodos que usan el mismo canal para asegurar que su señal no sea interferida.

Los métodos son:

Estático: método de división de canales

Multiplexación por división de tiempo

Multiplexación por división de frecuencia

Multiplexación por división de código

Multiplexación por División de Longitud de Onda

Dinámico: método de acceso aleatorio

Acuerdo ALOHA

Acuerdo CSMA

Protocolo CSMA / CD

Acuerdo CSMA / CA

Dinámico: método de acceso de sondeo

Protocolo de pase de token

Tres, encuadre

La razón por la que la capa de enlace de datos combina bits en una trama es para retransmitir la trama incorrecta solo cuando ocurre un error, en lugar de retransmitir todos los datos.

Métodos para lograr una transmisión transparente:

1. Método de recuento de caracteres:

Pero si el campo de recuento es incorrecto, se pierde la base para dividir el límite del marco.

2. Método de llenado de caracteres

Ingenioso uso de personajes de escape.

3. Método de relleno de bits cero

El delimitador contiene 6 unos,

Y cada vez que el segmento de datos encuentra 5 1 consecutivos, se agrega un 0.

El extremo receptor luego elimina el 0 agregado.

4. Violación de la ley de codificación

Cuatro, control de errores

¿De dónde vino el error?

En pocas palabras, los errores de transmisión se deben al ruido.

Este artículo analiza las dislocaciones.

Detección de errores

1. Código de verificación de paridad

Se compone de n-1 bits de elemento de información y 1 bit de elemento de paridad.

Verifique el número 1 para juzgar si hay un error.

2. Código de redundancia cíclica CRC

Primero genere un polinomio y luego divida los datos que serán transmitidos por este polinomio para obtener el código redundante.

Los datos finales enviados = los datos a enviar + código redundante

Después de enviarlo, el receptor divide los datos recibidos por el polinomio generado,

Si el resto es 0, se determina que no hay error.

Error de corrección

1. Código Hamming

La ubicación del error se puede juzgar y el propósito de la corrección del error se puede lograr negándolo directamente.

Cinco, transmisión confiable

Todo lo que envía el remitente, el receptor recibe qué.

Vea seis para el método.

Seis, control de flujo

Controle la velocidad de envío para que el receptor tenga suficiente espacio de búfer para recibir cada trama.

Ventana deslizante de un solo marco y protocolo de parada de espera

Situación sin errores:

Hay errores:

Se inicia un temporizador de tiempo de espera cada vez que se envía una trama. Si se agota, retransmita.

Si el mensaje de confirmación ACK llega tarde, se retransmitirá y el ACK posterior se descartará.

Fácil de usar, pero la utilización del canal es demasiado baja.

Ventana deslizante de marcos múltiples y protocolo de marco N posterior

1. Confirmación acumulativa.

2. El receptor solo recibe las tramas en orden, y si están fuera de orden las retransmitirá todas.

3. Confirme que la trama con el número de secuencia más grande llegue en secuencia.

Ventana deslizante de cuadros múltiples y protocolo de retransmisión selectiva

Establezca un solo acuse de recibo, amplíe la ventana de recepción, configure el búfer de recepción y almacene las tramas que llegan fuera de orden.

1. Confirme el marco de datos uno por uno, reciba una confirmación uno por uno

2. Solo retransmitir tramas de error

3. El receptor tiene un caché

7. División de canales de acceso a los medios

Se utilizan dos tipos de enlaces para propagar datos:

La multiplexación por división de frecuencia significa que todos los usuarios ocupan diferentes anchos de banda de frecuencia al mismo tiempo.

Es paralelo.

La multiplexación por división de tiempo se refiere a dividir el tiempo en un segmento de tramas multiplexadas por división de tiempo de igual longitud.

Similar al método de rotación de la franja de tiempo.

Es concurrencia.

La multiplexación por división de longitud de onda es la transmisión de múltiples señales ópticas de diferentes longitudes de onda en una fibra óptica. Debido a que las longitudes de onda son diferentes, las señales ópticas de cada canal no interfieren entre sí. Finalmente, se desglosan uno por uno.