物理層 資料鏈路層

2021-06-18 14:38:01 字數 3467 閱讀 7007

物理層

物理層

是osi

的第一層,它雖然處於最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為裝置之間的

資料通訊

提供傳輸**及互連裝置,為

資料傳輸

提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的詞來記住這個第一層,那就是"訊號和

介質"。

透明的傳送位元流;所實現的硬體:

集線器(hub)

ieee802標準

ieee802標準定義了iso/osi的

物理層和

資料鏈路層

。ieee802是乙個

區域網標準系列

1、物理層

包括物理介質、物理介質連線裝置(pma)、連線單元(aui)和物理收發訊號格式(ps)

2、資料鏈路層

包括邏輯鏈路控制

(llc)子層和

**訪問控制(mac)子層

llc子層的主要功能是:建立和釋放

資料鏈路層

的邏輯連線;提供與上層的介面(即

服務訪問點

);給llc幀加上序號;

差錯控制

mac子層的主要功能是:傳送時將上層交下來的

資料封裝

成幀進行傳送,接收時對幀進行拆卸,將資料交給上層;實現和維護mac協議;

進行位元差錯檢查與定址。

mac子層

mac子層的存在遮蔽了不同物理鏈路種類的差異性;

mac子層的主要功能包括資料幀的封裝/卸裝,幀的定址和識別,幀的接收與傳送,鏈路的管理,幀的差錯控制等。在mac子層的諸多功能中,非常重要的一項功能是仲裁介質的使用權,即規定站點何時可以使用通訊介質。實際上,區域網技術中是採用具有衝突檢測的載波偵聽多路訪問(carrier sense multiple access /collision detection,csma/cd)這種介質訪問方法的。

區域網中目前廣泛採用的兩種

介質訪問控制方法,分別是:

1 爭用型介質訪問控制,又稱隨機型的介質訪問控制協議,如csma/cd方式(載波偵聽

多路訪問/

衝突檢測協議)

ieee802.3

-------csma/cd

訪問控制

方法與物理層

規範載波偵聽(carrier sense),意思是網路上各個工作站在傳送資料前都要確認匯流排上有沒有資料傳輸。若有資料傳輸(稱匯流排為忙),則不傳送資料;若無資料傳輸(稱匯流排為空),立即傳送準備好的資料。【

在資料傳送前對網路是否空閒進行檢測】

多路訪問

(multiple access),意思是網路上所有工作站收發資料共同使用同一條匯流排,且傳送資料是廣播式的。

所謂衝突(collision),意思是若網上有兩個或兩個以上工作站同時傳送資料,在

匯流排上就會產生訊號的混合,這樣哪個工作站都辨別不出真正的資料是什麼。這種情況稱為資料衝突,又稱為碰撞。為了減少衝突發生後的影響,工作站在傳送資料過程中還要不停地檢測自己傳送的資料,看有沒有在傳輸過程中與其他工作站的資料發生衝突,這就是

衝突檢測(collision detected)。【

在資料傳送時對傳送資料進行衝突檢測】

csma/cd的工作原理可以用以下幾句話來概括:

先聽後說,邊聽邊說。

一旦衝突,立即停說。

等待時機,然後再說。

2 確定型介質訪問控制,又稱有序的訪問控制協議,如token(令牌)方式。

ieee802.4-------token-bus訪問控制方法與物理層規範

ieee802.5-------token-ring訪問控制方法。令牌環介質訪問控制使用乙個令牌沿著環迴圈,且應確保令牌在環中為唯一的。

llc子層 

llc子層負責向其上層提供服務;

llc 是在高階資料鏈路控制(hdlc:high-level data-link control)的基礎上發展起來的,並使用了 hdlc 規範子集。

llc 定義了三種資料通訊操作型別:

型別1:無連線。該方式對資訊的傳送通常無法保證接收。

型別2:面向連線。該方式提供了四種服務:連線的建立、確認和承認響應、差錯恢復(通過請求重發接收到的錯誤資料實現)以及滑動視窗(係數:128)。通過改變滑動視窗可以提高資料傳輸速率。

型別3:無連線承認響應服務。

型別1的 llc 無連線服務中規定了一種靜態幀格式,並支援執行網路協議。有關傳輸層網路協議通常是使用服務型別1方式。

在windows 2000網路體系結構中,llc子層是由傳輸驅動程式實現的,而mac子層是由網路介面卡(nic:網絡卡)來實現。

型別2的 llc 面向連線服務支援可靠資料傳輸,運用於不需要呼叫網路層和傳輸層協議的區域網環境。

lan的資料鏈路層的pdu

ieee 802標準為llc和mac子層的幀格式作了詳細規定。 

下圖描述了網路層pdu、llc子層pdu和mac子層pdu的關係。

llc幀(即llc-pdu)與**無關,而mac(即mac-pdu)則與區域網的**訪問方式有很大關係, 不同的區域網有不同的mac幀格式。

pdu

每一層協議處理資料的單位叫做

協議資料單元

(protocol data unit,

pdu)

。物理層的

pdu是資料位

bit),資料鏈路層的

pdu是資料幀

frame

),網路層的

pdu是資料報

packet

),傳輸層的

pdu是資料段

segment

),其他更高層次的

pdu是資料

data)。

網絡卡mac位址的概念 

mac(media access control, 介質訪問控制)位址是識別lan(區域網)節點的標識。 

網絡卡的實體地址通常是由網絡卡生產廠家燒入網絡卡的eprom,它儲存的是傳輸資料時真正賴以標識發出資料的電腦和接收資料的主機的位址。 

太網mac位址可分為三類:

單播(unicast)位址(一對一),即收到的幀的mac位址與本站的硬體位址相同; 

廣播(broadcast)位址(一對全體),即傳送給所有站點的幀(全1位址)。 

多播(multicast)位址(一對多),即傳送給一部分站點的幀。

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