计算机网络-直接连接的网络.pptVIP

1第3章直接连接的网络计算机网络

2教学提示教学目的理解数据链路层效劳，掌握可靠数据传输和多路访问原理，熟练掌握各种链路层协议与设备重要知识点成帧过失检测可靠数据传输多路访问技术学习方法以根底性问题为中心展开学习 MAC地址CSMA/CD以太网交换机IEEE802.11

3直连连接的网络中的机制和设备机制设备在其他层可用

4WhatisaLink?4CommunicationMediumNetworkAdapter

5数据链路层的根本概念链路(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局部。数据链路(datalink)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。假设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。

6工作场景最简单网络：用某种传输媒体连接所有主机涉及数据链路层技术单段链路使用点到点通信协议或播送多路访问协议为大型网络提供某“一跳”的低层通信支撑以太网无线局域网路由器IP网络通信网

7第3章：内容提要3.1链路层概述3.2成帧3.3过失检测和纠正技术3.4可靠数据传输原理3.5多路访问协议3.6以太网3.7链路层交换机3.8802.11无线局域网3.9小结

8链路层环境链路层协议任务：通过单段链路，点到点传送上层数据报定义了链路两端结点间交互的帧格式，以及发送和接收帧时的操作两种网络链路类型点对点链路播送链路

9点对点链路：由链路一端的单个发送结点和链路另一端的单个接收结点组成。这种链路使用一对一的点对点通信方式。播送链路：能够让多个发送结点和接收结点都连接到单一的，共享的播送信道上。这种链路使用一对多的播送通信方式。因播送链路上连接的主机很多，必须使用专用的共享链路协议来协调这些主机的数据发送。

10链路层环境链路层环境重要特点一条路径上的不同链路可运行不同的链路层协议链路层协议提供的效劳可以不同通信环境较为简单

11利用不同交通工具旅游的例子北京杭州黄山首都机场杭州机场黄山火车站

12链路层的根本效劳就是将网络层分组通过单段通信链路从一个结点移动到相邻结点。且其所提供的效劳会随着链路层协议转变而改变。

13链路层协议的设计问题1.成帧将数据报封装进帧，加上首部和尾部，帧定界问题2.媒体访问规定了结点在链路上传输帧的规那么如何共享媒体，如何访问信道？用媒体访问控制(MAC)协议协调结点之间的帧传输3.相连结点间的可靠交付是网络中根底性问题〔无过失的传输每个帧〕在比特过失低的链路很少使用(光纤，双绞线)无线链路:高过失率那么需要

14链路层效劳的设计问题(续)4.流量控制相邻发送和接收结点间的步调协调〔防止接收结点缓冲区溢出〕5.过失检测过失由信号衰减、噪声所致接收方检测出过失，将帧丢弃发送方负责重传通常用硬件实现6.纠错接收方识别和纠正比特过失，而不采取重传

15网络适配器及其与协议栈功能的关系问题：链路层功能在哪里？网络适配器设备驱动程序

16网络适配器也成为网络接口卡或网卡。网络适配器通常与系统的I/O总线相连，在结点内存和网络链路之间传输数据。结点上运行的一个软件模块称为设备驱动程序，用来管理网络适配器。链路层功能的主体局部是在网络适配器中实现的〔链路层控制器〕。

17

18第3章：内容提要3.1链路层概述3.2成帧3.3过失检测和纠正技术3.4可靠数据传输原理3.5多路访问协议3.6以太网3.7链路层交换机3.8802.11无线局域网3.9小结

19IP数据报1010……0110帧取出数据链路层网络层链路结点A结点B物理层数据链路层结点A结点B帧(a)(b)发送帧接收链路IP数据报1010……0110帧装入数据链路层传送的是帧

20在分组交换网络中，结点交换的是数据块而不是比特流。结点的网络适配器通过链路层协议在结点之间交换帧〔一个比特序列〕。为了完成帧在结点之间的传输，适配器首先要准确识别这个比特序列具有什么样的帧结构，即决定帧从哪里开始到哪里结束。

21面向比特的协议面向比特的协议把帧看成比特的集合以HDLC协议为例，用特别的比特序列表示帧的开始和结束比特填充(bitstuffing)法(用于发送前/接收后)发送方：报文中5个连续1，插入0接收方：收到5个连续1：后为0，去掉；为1，后为0，那么帧结束；否那么出错

22PPP协议点对点协议(PPP)家庭主机到第一跳路由器的点对点链路的链路层协议用户使用拨号线接入因特网时，一般都是使用PPP协议。PPP协议是家庭用户的计算机和ISP