第一次寫部落格，之前筆記習慣寫在紙上。今天突然心血來潮，用notion記下了課內課程的筆記，然後把markdown導來做成我的第一篇部落格。由於notion裡面的toggle在csdn中無法顯示，因此看起來會比較費勁，如果需要的話可以給我留郵箱，我把我的notion分享給你。
使用點對點通道的資料鏈路層
點對點通訊
由此可以看出，點對點通訊有三個重要的環節：封裝成幀，透明傳輸，差錯檢測
透明傳輸
差錯檢測
在資料鏈路層中普遍使用迴圈冗餘校驗crc。如果校驗沒有出錯，鏈路層便會把資料交給網路層。並且一般認為，凡是從鏈路層傳給網路層的資料都是完全沒有發生位元錯誤的（但是注意，還是有可能發生幀重複、幀丟失、幀失序等傳輸差錯）。
點對點協議ppp
ppp協議應該滿足的需求(其實就是鏈路層應該有的基本功能)
ppp協議的組成
ppp協議的幀格式
位元組填充
零位元填充 p80
ppp協議的工作狀態
p81使用廣播通道的資料鏈路層
區域網按照拓撲結構分類
共享通道
由於區域網不再是建立一對一的通道連線方式，而是所有的使用者全部接入到同一條通道中也即共享通道。為了合理和方便的使用通道，技術上有兩種方式：
介面卡
介面卡完成了資料鏈路層和物理層兩個層次的功能。
介面卡與計算機之間則是通過io匯流排以並行的方式進行的。
==》介面卡的其中乙個重要功能就是：序列傳輸和並行傳輸的轉換。
==》因此在介面卡中必須裝有對資料快取的儲存晶元**
csma/cd協議
乙太網的基礎：
》在每個幀的首部中寫明接收的計算機中的介面卡中儲存器中儲存的硬體位址，這樣便可以使得只有該硬體位址的計算機才能接收資料。》實現一對一通訊。
僅僅做位元錯誤的檢測，其他的錯誤則由上層的tcp來進行判決與處理。乙太網啥都不管，就管傳。**
csma/cd協議的要點
定義2τ為爭用期。如果在爭用期沒有檢測到碰撞，那麼就可以確認沒有發生碰撞。通常我們定義2τ為51.2μs，如果用傳統的匯流排乙太網10mbit/s的方式來傳輸，則爭用期期間最多傳送512bit=64byte。，因此爭用期也可以說為512位元時間。
- 由於只要在爭用期沒有發生碰撞，就一定是沒有發生碰撞。如果換成資料量的度量方式的話==》只要傳送了64byte之後如果還沒有發生碰撞，那就一定沒有發生碰撞。==》規定**最短幀長為64byte**。
如果接收端收到了**小於64byte**的資料幀那麼一定是由於**傳送到了一半**發現**發生了碰撞**於是中斷，導致的。因此這種幀我們稱之為**無效幀**。
強化碰撞
相比於一般的碰撞檢測：一旦發現了發生碰撞，除了立即停止以外，還需要再傳送32bit/48bit的認為干擾訊號，從而讓所有的使用者都知道發生了碰撞。（用10m/s的乙太網，傳送這些資料需要3.2/4.8μs）這個干擾訊號從頭傳到尾需要τ時間，因此總共消耗的時間為：傳送到接收到碰撞訊號的時間+傳送干擾訊號的時間+干擾訊號從頭髮到尾消耗的時間
幀間最小間隔：要求每個幀之間間隔9.6μs，這是為了接收端能夠更好地清理剛剛的接收快取能夠快速地安全地被清理。
整體的傳送過程如下：
注意乙太網每次開始傳送乙個幀之前，應該把這個幀先暫時儲存一下，以便如果在爭用期發生了碰撞重新進行傳送。
使用集線器的星形拓撲
集線器：
特點：集線器之間的連線通常使用光纖（長距離的衰減小，雙絞線一般使用100m以內），因此使用的標準是10base-f， f表示使用光纖。
乙太網的通道利用率
仍然是看匯流排型的結構：
因此，如果乙個資料幀正常傳送（沒有發生碰撞），總共需要的最長時間為：t0+τ（沒有考慮幀間隔）。假設所有的幀都按照這樣沒有碰撞地傳送，只有t0是在傳送資料==》通道利用率為：s = t0/（t0+τ）
定義α= τ/t0. α越**明τ越小，實際占用線路地時間越大==》碰撞導致的時間損耗越小==》通道的利用率整體上來看更高。==》s = 1/（1+α）
乙太網的mac層
mac幀的格式（dix ethernet v2標準）
第四個字段：資料字段（這裡的幀一共有16個位元組來表示幀頭幀尾，它不同於ppp協議的乙個幀只有六個位元組）
第五個字段：四位元組幀檢測序列fcs（使用crc檢驗）
具體看課本96-97
乙太網的幀傳輸過程中不需要幀結束定界符，因此也不需要填充字元**義字元）來達成透明傳輸的要求了。（具體課本97）
擴充套件的乙太網
在資料鏈路層擴充套件乙太網
自學習功能
看課本吧p100，很清晰
從匯流排乙太網到星形乙太網
乙太網剛開始發展的時候，由於還很難通過廉價的方法製造出靠譜的乙太網交換機，因而匯流排型的乙太網得到了快速的發展。但隨著接入的主機數量逐漸增多，其可靠性快速下降，與此同時大規模的積體電路使得乙太網交換機稱為可能，因此星形的結構重新打入市場。
由於換成了星形結構，並且使用了乙太網交換機，碰撞現象不會再發生了，csma/cd協議也不再需要了，而且是雙工通訊。但是由於幀結構沒有變，仍然是乙太網的幀結構（lcd mac等層的協議），因此仍然稱其為乙太網。
虛擬區域網 vlan
虛擬區域網只是區域網給使用者提供的一種服務，而非是一種新型區域網。
在乙太網的幀格式中的幀首加入4位元組的vlan標記，稱為vlan tag。通過這個tag來表示傳送該幀的計算機術語那個虛擬區域網。
vlan tag被插入到mac幀的源位址欄位和型別字段之間。而且前兩個位元組總是設為0x8100，然後是3bit表示優先順序，接著以為規範格式指示符，然後是12bits的vlan的識別符號vid。
課堂習題
1：已知結點數為100，平均幀長度為1000bit,傳播延時為5us/km.
1)匯流排長度為4km,傳送速率為5mbps.
2)匯流排長度為4km,傳送速率為10mbps.
試計算ethernet中結點每一秒平均傳送幀的數量以及最大可能成功傳送的幀數量？（採用極限通道利用率）
t0 = 1000/5000000 = 0.2*10^-3=0.2ms=200μs
所以乙個節點每秒鐘平均傳送的幀的數量為：1/t0 = 5000
tao = 5*4 = 20μs
通道利用率：s = （t0/（t0+tao））= （1/（1+α）） = 0.999
因此最大可能成功傳送的幀數量為：5000*s = 4995
2：ethernet匯流排長度為1000m,資料傳輸速率為10mbps,訊號在匯流排上的傳播速度為2*108m/s,計算：能夠使csma/cd演算法成立的最短幀長度是多少？
10000000（2*1000/200000000） = 100bit*
計算機網路 資料鏈路層
一 簡介 資料鏈路層屬於第二層，資料鏈路層試使用物理層提供的服務在通訊通道上傳送和接受位元。它要完成一系列的功能包括 1 向網路層提供乙個定義良好的服務介面。2 處理傳輸錯誤。3 調節資料流，確保慢速的接收方不會被快速的傳送方淹沒。為了實現這個目標，資料鏈路層從網路層獲得資料報，然後將這些資料報封裝...
計算機網路 資料鏈路層
在iso提出的osi七層模型中，資料鏈路層處於第二層。在這一層，我們重點關注點對點之間的通訊。關於點對點通訊，是指網內任意兩個使用者之間的資訊交換。在這裡不過多的搬抄書上的概念，計算機網路的學習應當是以生活中的實踐作為基礎，來加深理論的理解。首先，如同在概述中提到的一樣，我們研究網路應當時刻站在分層...
計算機網路 資料鏈路層
封裝成幀 給上層傳輸來的資料新增資料首部soh 十六進製制 01 二進位制00000001 和尾部eot 十六進製制 04 二進位制 00000100 透明傳輸 封裝成幀使用的首部和尾部的編碼可會和需要封裝的資料的編碼相同，則新增乙個轉義的編碼esc 十六進製制 1b 二進位制00011011 錯誤...