计算机网络Topdown第5章200404.ppt

第 5 章: 数据链路层和局域网 目的: 了解数据链路层服务及协议原理: 差错检测和纠错 共享广播信道：多路访问协议 链路层寻址 可靠传输，流量控制 各种链路层技术的实现 第 5 章 大 纲： 5.1 引言和服务 5.2 差错检测和纠错技术 5.3 多路访问协议和局域网 5.4 局域网地址和ARP 5.5 以太网 5.6 集线器、网桥和交换机 5.7 IEEE 802.11局域网 5.8 PPP：点到点协议 *5.9 ATM：异步传输模式 *5.10 帧中继 引言 常用术语: 节点：主机和路由器(包括网桥和交换机) 链路：连接相邻节点的通信线路 有线链路 无线链路 局域网 帧：封装数据报 链路层 分组传输可以经过不同的链路使用不同的协议实现: 例如，最初的链路是以太网，然后是帧中继，最后的是802.11 每个链路协议提供不同的服务 例如，可以在链路上提供或不提供RTD 传输类比 从普林斯顿到洛桑的旅途 豪华轿车：普林斯顿到JFK 飞机：JFK日内瓦 火车：日内瓦到普林斯顿 旅行者 = 数据包 运输段 = 通信链路 运输模式 = 链路层协议 旅行代理人 = 路由算法 链路层服务 成帧，链路访问： 把分组加头和尾，封装成帧 共享媒体的多路访问 帧头中的用于指明目的和源的‘物理地址’ 不同于IP地址 在邻接节点间的可靠传输 我们已经在第三章学习了怎么做！ 在出错率很低的链路上很少用 (光纤，部分双绞线) 无线链路：高出错率 问题：为何链路层和端到端的层都要提供可靠性服务? 链路层服务(续) 流量控制： 在邻接的发送节点和接收节点间的同步调节 差错检测: 差错由信号衰减和噪声引起 接收者检测错误：如果发现差错 发送者重传帧或丢帧 纠错： 接收者检测和纠正错误，不需发送者重传 半双工和全双工 半双工，一个节点不能同时传输和接收 适配器通信 链路层在 “适配器” (网卡)中实现 Ethernet卡，PCMCI卡， 802.11卡 发送方： 封装分组成帧 增加检错位、可靠传输、流量控制等 接收方 检测差错、RDT、流量控制等 提取分组，传给接收节点 适配器是半自治的 链路层 物理层 第 5 章 大 纲： 5.1 引言和服务 5.2 差错检测和纠错技术 5.3 多路访问协议和局域网 5.4 局域网地址和ARP 5.5 以太网 5.6 集线器、网桥和交换机 5.7 IEEE 802.11局域网 5.8 PPP：点到点协议 *5.9 ATM：异步传输模式 *5.10 帧中继 错误检测 奇偶校验 Internet效验和 发送方: 把数据段内容看成16-bit的整数序列 效验和：把数据段内容加起来,求反码 发送方把效验和放入UDP的效验和域 接收方： 计算接收字段的效验和 检测计算的效验和与效验和域的值是否相等： NO – 检测到错误 YES – 没有检测到错误。但可能有错…. 循环冗余校验CRC（Cyclic Redundancy Check） 把数据D，看成d位二进制数 发送方与接收方商定一个r+1位模式 (生成多项式), G 目标: 选择r位附加比特, R, 将它们添加到D后面 D,R 的d+r位二进制数使用模2运算能被r+1位的二进制数 G整除 接收方用G去除接收到的D,R的d+r位二进制数，如果余数非零：错误发生 能检测到少于r+1位的各种猝发错误 被广泛使用 (ATM, HDCL) CRC例子 想找到一个R，对于n有: D.2r XOR R = nG 两边都异或R: D.2r = nG XOR R 如果用G来除 D.2r ，余数等于R : 第 5 章 大 纲： 5.1 引言和服务 5.2 差错检测和纠错技术 5.3 多路访问协议和局域网 5.4 局域网地址和ARP 5.5 以太网 5.6 集线器、网桥和交换机 5.7 IEEE 802.11局域网 5.8 PPP：点到点协议 *5.9 ATM：异步传输模式 *5.10 帧中继 多路访问协议 两种类型的 “链路”: 点对点 PPP （用于拨号访问）或HDLC 在以太网交换机和主机间的点到点链路 广播(有线或无线共享) 传统以太网 802.11无线局域网 多路访问协议 单个共享广播信道 两个或多个节点同时传输：冲突 在某个时刻只有一个节点可以发送成功信息 多路访问协议 分布式算法决定各节点如何共享信道，即决定节点什么时候可以传数据 使用共享信道通信 各种多路访问协议 理想的多路访问协议 速率为R bps的广播信道 1. 当一个节点有数据发送时，吞吐量为R bps. 2. 当有M个节点要发送数据，每个节点的平均发送速率为 R/M 3. 完全分散: 不需要主节点协调传输 不需要时钟、时隙同步 4. 简单 MAC 协议:分类 3大类: 信道划分 把信道划分为小“