链路层

概述

通过一条链路,将帧从一个节点到另一个节点
节点
  • 运行链路层协议的设备
链路
  • 链接相邻节点的通信信道
  • 介质+规程
  • 数据通过不同链路,使用不同的协议,不同协议提供不同服务
服务
  • 封装、链路访问、可靠传输、差错检测/纠错
  • MAC协议
  • MAC地址
实现
  • 适配器(网卡)
  • 软硬结合
  • 半自治系统

检测和纠错技术

  • EDC
  • D

奇偶校验

在数据后添加一位校验位
  • 一维奇偶
  • 二维奇偶校验

CHECKSUM

CRC循环冗余检验

  • d位长的数据:D,r位长的CRC码R G=r+1
  • D后面加r个0,得出结果除以G,其中加法不进位,减法不借位
  • 余数补足r位
    • D*2^r XOR R = nG
    • D*2^r XOR (R*R) = nG XOR R
    • D*2^r = nG XOR R

模二运算

  • 加法不进位,减法不借位
    • 与异或等效

多路访问链路和协议

信道划分协议CDMA

  • 时分
  • 频分
  • 码分

随机访问/接入协议

  • 发生碰撞,涉及节点重传

随机访问协议规定

冲突检测机制
冲突恢复机制

常见协议

CSMA在波侦听多路访问
-CD冲突避免/检测

时隙

  • 时隙长度相同为L
  • 时间被划分为相同大小的时隙

节点操作

CSMA/CD

  1. 成帧
  1. 96bit-time,开始发送帧
  1. 没有冲突,成功
  1. 冲突,中止帧的发送发送阻塞信号(48bit)
  1. 适配器进入二进制指数回退阶段
      • 发生第n次碰撞时,在(2^0-1…2^n-1)里随机选一个整数k,等待k*512后,回到第2步
      • m=min(n,10)
位时
  • 10mbps ethemet 0.1微秒

    轮流协议

    轮询
    令牌传递

    交换局域网

    MAC地址和ARP

    MAC地址

    • 48bit
    • 上一层
      • 目的MAC是自身
      • 是广播
      • 组播地址,且属于该组播组

    地址解析介意

    根据ip地址决定MAC地址
    • 每个节点有ARP表
    • 即插即用
    • 只能解析同一子网

    Ethernet

    • LAN
    • 封装IP和数据报
      • Preamble:前同步码
        • 8地址
      • MAC地址
        • 6地址
      • Type
        • 2字节
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