CH3-5ed 数据链路层1.ppt

第 3 章 数据链路层 3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.1.1 数据链路和帧 3.1.2 三个基本问题 3.2 点对点协议 PPP 3.2.1 PPP 协议的特点 3.2.2 PPP 协议的帧格式 3.2.3 PPP 协议的工作状态 第 3 章 数据链路层（续） 3.3 使用广播信道的数据链路层 3.3.1 局域网的数据链路层 3.3.2 CSMA/CD 协议 3.4 使用广播信道的以太网 3.4.1 使用集线器的星形拓扑 3.4.2 以太网的信道利用率 3.4.3 以太网的 MAC 层 第 3 章 数据链路层（续） 3.5 扩展的以太网 3.5.1 在物理层扩展以太网 3.5.2 在数据链路层扩展以太网 3.6 高速以太网 3.6.1 100BASE-T 以太网 3.6.2 吉比特以太网 3.6.3 10 吉比特以太网 3.6.4 使用高速以太网进行宽带接入 3.7 其他类型的高速局域网接口 数据链路层 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： 点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。 广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发 数据链路层的简单模型 数据链路层的简单模型( 续） 3.1 使用点对点信道的数据链路层3.1.1 数据链路和帧 链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点。 一条链路只是一条通路的一个组成部分。 数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。 数据链路层像个数字管道 常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位是帧。 早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此在数据链路层，规程和协议是同义语。 链路和数据链路 所谓链路 (link) 就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。 在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。可见，链路只是一条路径的组成部分。 数据链路 (data link) 则是另一个概念。 当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 最常用的方法是使用网络适配器（拨号上网使用拨号适配器，通过以太网上网使用局域网适配器）来实现这些协议的硬件和软件。 链路和数据链路 这就是把链路分为物理链路和逻辑链路。 物理链路就是我们讨论的链路， 而逻辑链路就是数据链路，是物理链路加上必要的通信协议。 对数据链路层理解 以帧为数据单位的。 数据帧在不同的网络中传输时，数据链路层要在数据帧中的头部加入一个控制信息(DH)，其中包含了源节点和目的节点的地址，这个地址也被称为物理地址。 对数据链路层理解 数据链路层对发送数据帧的速率必须进行流量控制，以免数据丢失 数据链路层通过尾部控制信息(DT)进行差错控制，检测出错或重复的数据帧，并对错误的帧进行纠错或重发 数据链路层进行接入控制，确定在某一时间内该由哪一个节点发送数据 4.2数据链路层三个基本问题 3.1.2 三个基本问题 (1) 封装成帧：数据链路层发送方应当让接收方数据链路层知道，所发送的帧是从什么地方开始到什么地方结束，这是帧定界问题。 (2) 透明传输：传送的数据比特组合必须是不受限制。数据链层协议不能禁止传送某种比特组合。这就是透明传输问题。 (3) 差错控制 ：据链路层必须有差错检测功能。 1. 封装成帧 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 帧首部和尾部 首部和尾部作用：除帧定界外，还包括其他一些控制信息。 发送帧时，是从帧首部开始发送。 各种数据链路层协议都对帧的首部和尾部都有明确规定。 用控制字符进行帧定界的方法举例 2. 透明传输 透明传输 由于帧的开始和结束标记是使用专门指明的控制字符，因此，所传输的数据中任何一个字符不允许和用做帧定界的控制字符一样，否则会出现帧定界错误。 当传送的帧是用文本文件组成帧