[互联网]计算机网络原理数据链路层_.ppt

* Ch4-31 * Ch4-37 * Ch4-47 * Ch4-47 * Ch4-56 * Ch4-70 4.3因特网中的点到点协议PPP 点到点协议 （Point-to-Point Protocol，PPP） PPP协议简介 PPP的工作原理 4.3.1 PPP协议简介 因特网的正式标准 [RFC 1661] 通过点到点链路传输多种协议的数据报 普遍地应用在因特网中 个人用户到ISP的拨号连接 路由器之间专线连接 支持功能：成帧、错误检验、透明传输、链路管理、支持多种网络层协议。 因特网接入：允许在连接建立时协商IP 地址，进行身份认证等。 PPP 特点 不用于多点之间 不支持确认和重传 不提供流量控制 适合因特网： 上层TCP提供可靠传输 用户认证和IP地址分配 PPP协议组成——系列标准 成帧：PPP封装 链路管理：LCP（Link Control Protocol，LCP），创建、维护和终止链路连接。 NCP （Network Control Protocol，NCP），与网络层协调， 如IP 地址分配。常用IPCP（IP Control Protocol，） 认证： PAP （Password Authentication Protocol，） CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol，）。 F C 信息 A 1字节 1字节 1字节 不超过1500字节 2字节 1字节 P 填充 7E 03 长度可变 FF 7E 协议 可选 F FCS 2字节 IP数据报 PPP首部 PPP尾部 4.3.2 PPP的工作原理 PPP的帧格式 F C 信息 A 1字节 1字节 1字节 不超过1500字节 2字节 1字节 P 填充 7E 03 长度可变 FF 7E 协议 可选 F FCS 2字节 IP数据报 PPP首部 PPP尾部 PPP帧的封装 PPP的链路工作过程 4.4 局域网中的数据链路层协议 4.4.1 媒体访问控制方式 多个站点如何分配信道? 信道的静态分配方式（信道复用技术） TDM FDM、WDM CDM、CDMA 动态的媒体访问控制 受控接入的方式:轮询、令牌控制 随机接入的方式：CSMA/CD等 4.4.2 随机接入的MAC协议 局域网的标准IEEE 802.3（兼容的以太网标准）采用的媒体访问控制方法是1-持续的CSMA/CD和二进制指数退避算法。 二进制指数退避算法：未发生或少发生冲突的帧，具有优先发送的概率；而多次冲突的帧，发送机会逐次减少 CSMA/CD与二进制指数避让算法 先听后说，边听边说，冲突避让 算法要点： 设信道两端的单程传播时延为 ?，往返时延为2 ?, 则基本退避时间选为2 ?； 若发某帧遇n次冲突，则该帧退让时间为r*2 ?, 其中r是集合{0,1,2, ……(2k-1) }中随机取出的某数，满足关系：k = Min [n, 10]。当n大于10后，k=10。 设最大重传次数（如取16），当重复发送次数大于该数，则不再重发，并报告出错。 4.4.3 IEEE 802参考模型 应用层 表示层 物理层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 LLC子层 MAC子层 物理层 ISO/OSI参考模型 IEEE 802参考模型 参考模型之间的对应关系 MAC子层和LLC子层 MAC子层： 媒体访问控制 帧的寻址和识别 帧检验等。 LLC子层：逻辑链路控制，三种类型的链路服务 有无确认无连接 有确认无连接 面向连接 4.4.4 以太网的基本MAC帧 一般认为MAC 层开销为18字节（14+4） 以太网MAC帧的字段 附加的前8字节： 前导码（Preamble，Pre），7字节的1和0交替码序列，比特同步，当物理层采用同步信道时（如SDH/SONET），不再需要前同步码。 帧定界（Start-of-Frame Delimiter，SFD ）以太网的帧定界符只用于标识帧的开始，不必标识结束。 一般认为MAC 帧从DA 开始。 DA：目的MAC 地址， 6字节。 SA：源MAC 地址， 6字节。 Type：类型字段，上层协议类型，最常见的如0x0800指IP协议。 DIX Ethernet V2定义该字段为类型 IEEE802.3 标准定义为“长度/类型”字段，规定小于0x0600时，表示数据部分的长度；大于0x0600时，表示类型。 数据字段：长度在46字节 到1500字节之间可变的任意值序列。 FCS，4字节，采用CRC编码，用于差错校验。FCS校验的计算不包括同步码、帧定界和FCS字段本身。 全球MAC地址与本地MAC地址 全球统一管理的地址：由设备制造商唯一地分配给设备，前3个字节为机构唯一标识OU