點到點的網路(廣域網採用)
多點連線(區域網)
鏈路:沿著通訊路徑、連線相鄰節點通訊通道的是鏈路,分為有線鏈路、無線鏈路、區域網和共享性鏈路。
a.鏈路層負責從乙個節點通過鏈路將幀中的資料報傳送到相鄰物理節點(以幀為單位)。
b.資料報在不同的鏈路上以不同的鏈路協議傳送(例如第一跳是乙太網,中間鏈路是幀中繼鏈路,最後一跳是802.11)。
c.不同的鏈路協議提供不同的服務。
(一般化的鏈路層服務,不是所有的鏈路層都提供這些服務,乙個特定的鏈路層只提供其中一部分的服務)
成幀、鏈路接入:
a.將資料報封裝在幀中,加上幀頭部、幀尾部。
b.如果採用的是共享性介質,通道接入獲得通道訪問權。
c.在幀頭部使用mac位址來表示源和目的。
在相鄰兩個節點完成可靠資料傳輸:
a.在低出錯率的鏈路上(光纖和雙絞線電纜)很少使用。
b.在無線鏈路經常使用,出錯率高(防止源端重發)。
流量控制
差錯檢測、糾正
半雙工和全雙工
半雙工:鏈路可以雙向傳輸,但一次只有乙個方向。
在介面卡(網絡卡)上實現或者在乙個晶元組上,網絡卡可以同時發同時接。
單bit奇偶校驗
二維bit奇偶校驗
加起來取反碼
模二運算
位串的兩種表示(二進位制和多項式)
生成多項式
傳送方和接收方的傳送接收校驗過程
點對點a. 撥號訪問的ppp
b. 乙太網交換機和主機之間的點對點鏈路
廣播(共享鏈路或**)
a. 傳統乙太網
b. hfc上行鏈路
c. 802.11無線區域網
2個或更多的站點同時傳送產生衝突;
分布式演算法決定節點如何使用共享通道,即決定哪個節點什麼時候可以傳送;
關於共享控制的通訊必須借助通道本身傳輸。
當乙個節點要傳送時,以最大速率傳送;當m個節點要傳送時,每個節點以m分之一的最大速率傳送。
完全分布,沒有特殊節點協調傳送,沒有時鐘和時隙的同步。
簡單。(1)通道劃分協議:tdma、fdma、cdma
(2)隨機訪問協議
a. 時隙aloha
假設:所有幀是等長的;時間被劃分為相等的時隙,每個時隙可傳送一幀;節點只在時隙開始時傳送幀;節點在時隙上是同步的;如果兩個或多個節點在乙個時隙傳輸,所有的站點都能檢測到衝突。
執行:當節點獲取新的幀,在下乙個時隙傳輸;
re1:傳輸時沒有檢測到衝突,成功,節點能夠在下一時隙傳送新幀;
re2:傳輸時檢測到衝突,失敗,節點在每乙個隨後的時隙以概率p重傳幀直至成功。
優點:(1)節點可以以通道頻寬全速連續傳輸;
(2)高度分布;
(3)簡單
缺點:(1)存在衝突,浪費時隙;
(2)即使有幀要傳送,仍然有可能存在空閒的時隙;
(3)發現衝突也必須要傳完;
(4)需要時鐘上同步;
b. 純aloha(非時隙)
簡單,無需在時鐘上同步。
當有幀需要傳輸,馬上傳輸。
衝突的概率增加。
c. csma
csma/cd
傳送前偵聽資訊,傳送時偵聽資訊
乙太網csma/cd演算法
(1)介面卡獲取資料報,建立幀;
(2) 傳送前,偵聽通道cs,如果閒,則開始傳送幀,如果忙,則一直等到閒再傳送;
(3)傳送過程中,衝突檢測cd,如果沒有衝突,則成功,如果檢測到衝突,則放棄,之後嘗試重發;
(4) 傳送方介面卡檢測到衝突,除放棄外,還傳送乙個jam訊號,所有聽到衝突的介面卡也是如此;(強化衝突)
(5) 如果放棄,介面卡進入指數退避狀態;(二進位制指數退避演算法)
無線區域網中的mac協議:csma/ca
(3)輪流mac協議
通道劃分mac協議:共享通道在高負載時是有效的和公平的;在低負載時效率低下。
隨機訪問協議:在低負載時效率高,單個節點可以完全利用通道全部頻寬;高負載時,衝突開銷較大,效率極低,時間很多浪費在衝突中。
輪流協議在高負載和低負載時都很好,但太複雜。
輪詢:
令牌傳遞:
32位元ip位址
(1)網路層位址
(2)用於使資料報到達目的子網,前n-1跳
(3)從而到達子網中的目標節點,最後一跳
lan位址
(1)用於使幀從乙個網絡卡傳遞到與其物理連線的另乙個網絡卡(在同乙個物理網路中)
(2)48位元mac位址固化在介面卡的rom,有時也可以通過軟體設定
(3)理論上全球任何兩個網絡卡的mac位址都不相同
(4)mac位址由ieee管理和分配,製造商購入mac位址空間
在lan的每個ip節點都有乙個arp表,arp表中包括一些lan節點ip/mac位址的對映
執行過程
乙太網是目前最主流的lan技術
(1)匯流排:所有節點在乙個碰撞域內,一次只允許乙個節點傳送;可靠性差,如果介質破損,截面形成訊號的反射,傳送節點誤以為是衝突,總是衝突
(2)星形:
以太幀結構
無連線、不可靠的服務
乙太網使用csma/cd
10baset和100baset
(1)t代表雙絞線
(2)節點連線到hub上
(3)節點和hub間的最大距離是100m
hub
manchester編碼(物理層)
(1)在10baset中使用。
(2)每乙個位元的位時中間有乙個訊號跳變。
(3)允許在接收方和傳送方節點之間進行時鐘同步,節點間不需要集中的和全域性的時鐘。
10mbps,使用20m頻寬,效率50%,可以採用4b5b編碼。
千兆乙太網
(1)採用標準的以太幀格式。
(2)允許點對點鏈路和共享廣播通道。
(3)物理編碼:8b10b編碼。
(4)共享模式:繼續使用csma/cd mac技術,節點間需要較短距離以提高利用率。
(5)交換模式:全雙工千兆可用於點對點鏈路。
集線器:
(1)網段:可以允許乙個站點傳送的網路範圍。
a. 在乙個碰撞域,同時只允許乙個站點在傳送。
b. 如果有兩個節點在傳送,則會碰撞。
c. 通常擁有相同的字首,讓ip子網更詳細的字首。
(2)所有以hub連到一起的站點處在乙個網段,處在乙個碰撞域,骨幹hub將所有的網段連到了一起。
(3)通過hub可擴充套件節點間的最大距離。
(4)通過hub,不能將10baset和100baset的網路連線到一起。
交換機(1)鏈路層裝置
(2)透明
(3)即插即用,自學習
計算機網路自頂向下複習重點 第六章
1.資料鏈路層提供的服務。1 成幀,鏈路訪問 幀頭 幀首 傳送結點和接收結點的位址資訊 定界字元。幀尾 用於差錯檢測的差錯編碼。2 鏈路接入 mac協議規定了幀在鏈路傳輸的規則。鏈路的一段僅有乙個傳送方,另一端只有乙個接收方的點對點鏈路 物理鏈路可以分為 點對點鏈路和廣播鏈路 點對點鏈路 傳送結點和...
計算機網路 自頂向下方法第六章
第六章講的是 鏈路層和區域網。鏈路層有兩種不同的通道 一是廣播通道 二是點對點通訊鏈路。在通過特定的鏈路時,傳輸節點將資料報封裝在鏈路層幀中,並將該幀傳到鏈路中。提供的服務 成幀,鏈路接入,可靠交付,差錯檢測和糾正。鏈路層的主體部分是在網路介面卡中實現的。其核心是鏈路層控制器,實現了許多鏈路層服務的...
計算機網路自頂向下 網路層
前言 這一期是網路層 1.概述 網路層能夠分為兩個相互作用的部分,即資料平面和控制平面。而資料平面的功能,即網路層中每台路由器的功能。資料平面功能決定到達路由器輸入鏈路之一的資料報 即網路層的分組 如何 到該路由器的輸出鏈路之一。2.和路由選擇 資料平面和控制平面 1 當乙個分組到達某路由器的一條輸...