第三层数据链路层.ppt
102页1、第 3 章 数据链路层 3 1 使用点对点信道的数据链路层 3 2 点对点协议 PPP 3 3 使用广播信道的数据链路层 3 4 使用广播信道的以太网 3 5 扩展的以太网 3 6 高速以太网 3 7 其他类型的高速局域网接口 年份 2009 2010 单选 综合应用题 小计 分 6 9 3 题 X2 0 题 0 题 1 题 2011 2 题 X2 1 题 X2 第四章 2 数据链路层 复习 网络层 网络层负责为分组交换网上的不同主机提供 通信服务 数据链路层 将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧 在 两个相邻 节点 的链路 上 透明 地传送帧中的数据 单位 帧 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型 掌握 点对点信道 这种信道使用一对一的点对点通信方式 广播信道 这种信道使用一对多的广播通信方式 必 须使用专用的 共享信道协议 来协调这些主机的数据发 送 数据链路层的简单模型 主机 H 1 向 H 2 发送数据 主机 H 1 路由器 R 1 电话网 局域网 路由器 R 2 广域网 路由器 R 3 主机 H 2 局域网 H 2 应用层 H 1 应用层 从层次上来看数据的流动 R 1
2、网络层 链路层 运输层 网络层 链路层 R 2 网络层 链路层 R 3 网络层 链路层 运输层 网络层 链路层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 数据链路层的简单模型 主机 H 1 向 H 2 发送数据 主机 H 1 路由器 R 1 电话网 局域网 路由器 R 2 广域网 路由器 R 3 主机 H 2 局域网 H 2 应用层 H 1 应用层 仅从数据链路层观察帧的流动 R 1 网络层 链路层 运输层 网络层 链路层 R 2 网络层 链路层 R 3 网络层 链路层 运输层 网络层 链路层 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 3 1 使用点对点信道的数据链路层 3 1 1 数据链路和帧 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 理解 一条链路只是一条通路的一个组成部分 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 若把实现 这些协议的硬件和软件加到链路上 就构成了 数据链路 掌握 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 掌握 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层 的
3、功能 网络层 数据 链路层 物理层 数据 链路层 数据链路层传送的是 帧 掌握 结点 A 结点 B IP 数据报 IP 数据报 装入 取出 帧 帧 1010 0110 1010 0110 链路 a 结点 A 结点 B 发送 接收 帧 帧 链路 b 3 1 2 三个基本问题 掌握 1 封装成帧 2 透明传输 3 差错检测 1 封装成帧 封装成帧 framing 就是在一段数据的前后分别 添加首部和尾部 构成一个帧 确定帧的界限 掌握 首部和尾部的一个重要作用就是进行 帧定界 掌握 IP 数据报 帧的数据部分 MTU 数据链路层的帧长 帧结束 帧尾部 帧开始 开始 帧首部 发送 用控制字符进行帧定界的方法举例 理解 由可打印的 ASCII 码组成的文本文件 帧定界可以使用特殊的 帧定 界符 SOH 00000001 EOT 00000100 帧开始符 SOH 帧结束符 装在帧中的数据部分 帧 EOT 发送在前 2 透明传输 出现了 EOT 完整的帧 发送 在前 数据部分 SOH EOT EOT 被接收端 误认为是一个帧 被接收端当作无效帧而丢弃 解决透明传输问题 掌握 在数据中出现控制字符
4、 SOH 或 EOT 的前面插 入一个转义字符 ESC 其十六进制编码是 1B 如果转义字符也出现数据当中 那么也应在转义 字符前面插入一个转义字符 这种方法就叫 字节 填充 或 字符填充 掌握 接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删 除插入的转义字符 理解 当接收端收到连续的两个转义字符时 就删除其 中前面的一个 理解 用字节填充法解决透明传输的问题 帧开始符 SOH EOT 原始数据 SOH ESC SOH 帧结束符 EOT 字节填充 SOH ESCEOT 字节填充 ESC SOH 字节填充 ESCESC 字节填充 ESC SOH EOT 发送 在前 经过字节填充后发送的数据 3 差错检测 在传输过程中可能会产生 比特差错 1 可能会 变成 0 而 0 也可能变成 1 它是 传输差错 的一 种 理解 在一段时间内 传输错误的比特占所传输比特 总数的比率称为 误码率 BER BitErrorRate 掌握 误码率与信噪比有很大的关系 为了保证数据传输的可靠性 在计算机网络传 输数据时 必须采用各种差错检测措施 循环冗余检验的原理 在数据链路层传送的帧中 广泛使用了 循 环冗余检验
5、 CRC 的检错技术 掌握 在发送端 先把数据划分为组 假定每组 k 个比特 假设待传送的一组数据 M 101001 现在 k 6 我们在 M 的后面再添加供差错检 测用的 n 位 冗余码 一起发送 冗余码的计算 n 用二进制的模 2 运算进行 2 乘 M 的运算 这相当于在 M 后面添加 n 个 0 得到的 k n 位的数除以事先选定好的 长度为 n 1 位的 除数 P 得出 商 是 Q 而 余数 是 R 余数 R 比除数 P 少 1 位 即 R 是 n 位 冗余码的计算举例 掌握 现在 k 6 M 101001 设 n 3 除数 P 1101 被除数是 2 n M 101001000 模 2 运算的结果是 商 Q 110101 余数 R 001 把余数 R 作为 冗余码 添加在数据 M 的后面发 送出去 发送的数据是 2 n M R 即 101001001 共 k n 位 循环冗余检验的原理说明 110101 Q 商 P 除数 1101101001000 2 n M 被除数 1101 1110 1101 0111 0000 1110 1101 0110 0000 1100 1101
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