数据链路层

计算机网络 数据链路层 概念 链路 网卡 一个节点的工作 接收来自物理层的比特流，识别数据帧，处理后交给上层（网络层） 三个问题 封装成帧 透明传输 差错检测 点到点网络：PPP协议 组成 帧格式 建立PPP会话 广播网络数据链路层协议 局域网 优点： 以太网 标准：802.3 以太网物理地址 硬件地址、物理地址、MAC地址 48位，6字节 保证生产出来的适配器没有重复地址（可以在软件层面改变） 3字节 3字节 组织唯一标识符 扩展唯一标识符 第一字节的最低位为I/G 单站地址I/G=0 组地址I/G=1 广播地址 只能作为目的地址 适配器检查MAC地址 混杂方式 工作的以太网适配器 以太网帧格式 8 6 6 2 46-1500 4 前同步信息 目的地址 源地址 帧类型 数据 CRC 以太网协议之一：CSMA/CD 以太网，一对多的广播通信。 媒体共享技术 静态划分通道 动态媒体接入控制 随机接入 受控接入 CSMA/CD：解决共享信道的冲突问题 发送方 载波监听 多点接入/碰撞检测 先听先发 边听边发 冲突停止 延迟重发 接收方 判断：帧太短？地址正确？校验正确？帧长度正确？ 使用CSMA/CD协议的以太网只能 半双工通信 （双向交替通信） 最小帧长 从目的地址到校验和，最小帧长64字节 接收方 ：凡是小于64字节的帧，都是由于冲突而异常终止的无效帧。 为什么最小帧长为64字节？

OSI/ISO七层模型和TCP/IP四层模型 网络层协议和IP划分 OSI的七层框架 物理层：设备之间的比特流的传输、物理接口、电气特性等。 数据链路层：成帧、用MAC地址访问媒介、错误检测与修正。 网络层：提供逻辑地址、选路。 传输层：可靠与不可靠的传输、传输前的错误检测、流量控。 会话层：对应用会话的管理、同步。 表示层：数据的表现形式、特定功能的实现（如：加密）。 应用层：用户接口。 TCP/IP协议4层模型 应用层：应用层对应于OSI模型的高层，为用户提供所需的各种服务。 传输层：传输层对应OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送以及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据协议（UDP）， 网络互联层：网络互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。该层有三个主要协议：网络协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。 网络接口层：网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互联的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析（ARP）工作在此层

数据链路层 一、数据链路层的功能： 1、链路管理； 2、信息传输； 3、流量与差错控制； 4、异常情况处理。 二、数据链路层的流量控制协议：指对在数据链路上传输的帧进行速度的控制，保证接收端有足够的缓冲单元存储发送端发来的信息以便接收端处理。 常用的两种方法： 1、停—等流量控制； 2、滑动窗口流量控制。 特殊情况处理： 超时计时器—防止由于信息丢失导致发送端的无休止等待； 给帧编序号—防止重帧现象出现。 三、当用n个比特进行编号时，若接收端 的大小为1，则发送窗口 的大小与编码二进制位数之间的关系为 四、广域网数据链路控制规程的分类： 1、面向字符型传输控制规程：以字符型作为传输基本单位，典型的有BSC、DDCMP等； 2、面向比特型传输控制规程：：以比特型作为传输基本单位，典型的有HDLC、SDLC、ADCCP等。 一、数据链路层的功能： 1、链路管理； 2、信息传输； 3、流量与差错控制； 4、异常情况处理。 二、数据链路层的流量控制协议：指对在数据链路上传输的帧进行速度的控制，保证接收端有足够的缓冲单元存储发送端发来的信息以便接收端处理。 常用的两种方法： 1、停—等流量控制； 2、滑动窗口流量控制。 特殊情况处理： 超时计时器—防止由于信息丢失导致发送端的无休止等待； 给帧编序号—防止重帧现象出现。 三、当用n个比特进行编号时，若接收端 的大小为1，则发送窗口

ip知识回顾 1、广域网数据链路传输控制规程 标志字段F 地址字段A 控制字段C 信息字段INFO 帧校验序列FCS 标志字段F 1Byte 1Byte 1Byte 可变长度 2Byte 1Byte 标志字段F 作用：用以实现帧同步，以表明一帧的开始与结束。 位模式：01111110（六个连续的1） 通过电平电变跳变进行数据传输，当电平没有发生变化时表示一帧结束 判读：对于接收端来讲，凡是出现两个01111110之间的比特流一定是一个数据链路层的帧。 在两个标志字段之间的比特串中，若碰巧出现了和标志字段F一样的比特组合，应该如何处理？ HDLC采用零比特填充法来使一帧中两个F字段之间不会出现6个连续的1，实现所谓的透明传输。 例：被发送的原始数据01111111111001010，被发送端处理后的数据为011111011111001010。 控制字段是最复杂的字段，也是HDLC的核心。 帧校验序列FCS字段校验范围：Add字段+C字段+INFO字段。 字段INFO 作用：用来传送各种数据信息。 帧标志：控制字段的第1个比特为“0”。 HDLC监督帧：为定长帧，48bit长。 作用：实现帧同步。 帧标志：标志字段的第一个比特为“1”，且第二个比特为“0”。 2、数据链路层协议的三个基本问题： 1）分装成帧； 2）透明传输； 3）差错检测。 ip知识回顾 1、广域网数据链路传输控制规程

内容提要： 数据链路层的功能、数据链路层的流量控制协议、广域网数据链路传输控制规程、局域网的数据链路层协议分析、Internet数据链路层协议 重点：数据链路层的功能、流量控制协议、hdlc协议、局域网各种没退访问控制机制、因特网的接入 难点：链路层协议的控制、窗口滑动机制和窗口大小的选择、HDLC各字段的含义及其控制过程、CSMA/CD访问机制、PPP协议 来源： https://www.cnblogs.com/SsShirley/p/11871979.html

Hub：工作在物理层 所有设备都处于同一个冲突域 所有设备都处于同一个广播域 设备共享相同的带宽 交换机/网桥:工作在数据链路层 每个网段都是一个单独的冲突域 所有的网段处于同一个广播域 交换机工作原理： 每个网段都是一个单独的冲突域，广播包将被转发到所有的网段上。 路由器：工作在网络层 逻辑寻址 选择最佳路径 控制广播 控制组播 流量管理 连接到广域网 来源： https://www.cnblogs.com/SsShirley/p/11871572.html

CAN 是什么？ CAN 是 Controller Area Network 的缩写（以下称为 CAN），是 ISO国际标准化的串行通信协议。 在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统 被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很 多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个 LAN，进行大量数据的高速通信”的需 要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的 CAN 通信协议。此后，CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进 行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。 现在，CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。 图 1 是车载网络的构想示意图。CAN 等通信协议的开发，使多种 LAN 通过网关进行数据交换得以实现。 总线拓扑图 CAN-bus 主要特性 1) 多主控制。  在总线空闲时，所有的单元都可以开始发送消息（多主控制）。  最先访问总线的单元可获得发送权。  多个单元同时发送时，发送高优先级 ID 消息的单元可获得发送权。 2) 消息的发送 在 CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以 开始发送新的消息

大白话OSI七层协议 互联网的本质就是一系列的网络协议，这个协议就叫OSI协议（一系列协议），按照功能不同，分工不同，人为的分层七层。实际上这个七层是不存在的。没有这七层的概念，只是人为的划分而已。区分出来的目的只是让你明白哪一层是干什么用的。 每一层都运行不同的协议。协议是干什么的，协议就是标准。实际上还有人把它划成五层、四层。 七层划分为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。 五层划分为：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。 四层划分为：应用层、传输层、网络层、网络接口层。 每层运行常见的物理设备 一、物理层 物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0 物理层字面意思解释：物理传输、硬件、物理特性。在深圳的你与北京的朋友聊天，你的电脑必须要能上网，物理体现是什么？是不是接一根网线，插个路由器，北京的朋友那边是不是也有根网线，也得插个路由器。也就是说计算机与计算机之间的通信，必须要有底层物理层方面的连通，就类似于你打电话，中间是不是必须得连电话线。 中间的物理链接可以是光缆、电缆、双绞线、无线电波。中间传的是电信号，即010101...这些二进制位。 底层传输的010010101001...这些二进制位怎么才能让它有意义呢？ 要让这些010010101001...有意思，人为的分组再适合不过了，8位一组

第三章 数据链路层 数据链路层基本概念及基本问题 　　基本概念 　　三个基本问题 　　　　封装成帧 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界（即确定帧的界限）。此外，首部和尾部还包括许多必要的控制信息。 为了提高帧的传输效率，应当使帧的数据部分长度尽量大于首部和尾部的长度。最大传输单元MTU（Maximum Transfer Unit）：帧数据部分长度上限。 MTU: 　　　　透明传输 　　　　　　透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。 发送端的数据链路层如果在数据中出现控制字符SOH (start of heading)或EOT，那么会在前面插入一个转义字符ESC(ascii编码是1B)，如果数据中出现了转义字符，那么会在转义字符前面插入一个转义字符 字节填充 或 字符填充 ---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。 　　　　差错检测 比较常用的是循环冗余检测（CRC） 通过模2运算来计算。模2运算是一种二进制算法，也包括模2加法，减乘除，与四则运算不同的是模2运算不考虑进位与借位。 CRC采用模2除法来计算，实际上就是异或（相同为0，不同为1）。 如图，要传的数据是101001，加上三个0，,除以一个数，这个数是4位，除数的位数是加上0的个数再多一位，余数就作为FCS（添加到数据后面的冗余码） 接收方收到后

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