计算机网络--第三章-数据链路层课件.ppt

计算机网络 第 3 章 数据链路层 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 OSI 数据链路层概念 数据链路层：为主机/路由器 等相邻结点之间提供通过公 共或本地介质(或信道)进行 （可靠、有效）数据帧（位 流组）传输服务(支持)。 功能包括： 链路管理：控制对物理介质（或信道）的访问 封装：为传输网络层数据包准备数据（成帧） 传输数据： 控制通过物理介质（或信道）的数据（帧）传输 OSI设置数据链路层的考虑 透明性考虑：数据链路层使上层协议收/发数据包无需知道通信将使用何种介质。 独立性考虑：出现新的物理通信技术或介质时，网络层无需做出相应调整。支持各层物理通信协议和网络介质的创新和发展。 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)： 是一条点到点的物理线路段(或信道)，中间没有其它的帧交换结点。 一条链路只是一条端到端通路的一个组成部分。 数据链路(data link) ： 基于物理线路(信道)的服务，按数据链路层工作协议来控制数据的传输，这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路. 数据链路协议 为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。 硬件和（或）软件实现。 常用适配器（例如：网卡）来实现。 数据链路层的简单模型 数据链路协议的作用位置 数据链路层使用的信道类型 点对点信道：常用于WAN， 以点到点的方式端接两个通信实体进行一对一通信的信道。 WAN设备与WAN (物理层)链路/信道 CSU/DSU ： CSU----通道服务单元 DSU----数据服务单元 CSU 为（例如 T1）数字载体线路提供端接并通过纠错和线路监控技术确保连接的完整性。 DSU 将（例如 T1）数字载体线路帧转换为 LAN 可以解释的帧，也可逆向转换。 接入服务器： 可以同时包含模拟和数字接口，集中处理数以百计用户的 拨入和拨出通信。 WAN 交换机： 电信网络中使用的多端口互连设备。 在 OSI 参考模型的数据链路层上运行 串行点对点WAN链路 实验中的串行WAN连接 WAN数据链路层协议针对不同信道类型，存在众多的数据链路层标准和协议，它们的功能和服务存在差异 数据链路层协议标准 数据链路层中的工作协议和服务主要由工程组织（如 IEEE、ANSI 和 ITU）和通信公司制定的。 工程组织设置公共开放式标准和协议。 为利用新的技术进步或市场机会，通信公司可能设置和使用私有协议。 3.1.2 数据链路层的基本功能 （1）封装帧 （2）帧同步 （3）透明传输 （4) 差错控制 （5）流量控制 （6）链路管理 （7）寻址 1. 封装成帧 封装成帧(framing)： 在一段数据（字节/字符串）的前后分别添加首部和尾部协议控制信息，确定了该段数据串的边界，就构成了一个帧。 帧封装格式示例 2. 帧同步 （定界）方法 3. 透明传输 解决透明传输的方法 字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing)技术 4. 差错控制 传输差错 ：通过通信信道后接收的数据与发送数据不一致 。 差错控制：能发现数据通信过程中差错，把差错限制在尽可能小的允许范围内的技术和方法。 差错控制的基本方式： 反馈纠错（ARQ）：信源采用某种能发现一定程度传输差错的编码方法对所传信息进行校验码计算 ，并将校验码一并传输。在接收端则根据编码方法将收到的信息进行校验计算，检测出有错码时，即向