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第三层数据链路层.ppt

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  • 卖家[上传人]:蔡**
  • 文档编号:129799139
  • 上传时间:2020-04-23
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    • 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

      6、 001 R 余数 作为 FCS 接收端对收到的每一帧进行 CRC 检验 掌握 1 若得出的余数 R 0 则判定这个帧没有差 错 就 接受 accept 2 若余数 R 0 则判定这个帧有差错 就 丢 弃 但这种检测方法并不能确定究竟是哪一个或哪 几个比特出现了差错 帧检验序列 FCS 掌握 在数据后面添加上的冗余码称为 帧检验 序列 FCS FrameCheckSequence 循环冗余检验 CRC 和帧检验序列 FCS 并不等同 CRC 是一种常用的 检错方法 而 FCS 是添 加在数据后面的 冗余码 FCS 可以用 CRC 这种方法得出 但 CRC 并非用来获得 FCS 的唯一方法 应当注意 理解 仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做 到无差错 接受 accept 凡是接收端数据链路层接受的帧都没有传输差 错 有差错的帧就丢弃而不接受 要做到 可靠传输 即发送什么就收到什么 就必须再加上 确认 和 重传 机制 3 2 点对点协议 PPP 3 2 1PPP 协议的特点 理解 现在全世界使用得最多的数据链路层协 议是 点对点协议 PPP Point to Point Prot

      7、ocol 用户使用拨号电话线接入因特网时 一 般都是使用 PPP 协议 用户到 ISP 的链路使用 PPP 协议 已向因特网管理机构 申请到一批 IP 地址 用 户 接入网 ISP 至因特网 PPP 协议 1 PPP 协议应满足的需求 了解 简单 这是 首要的要求 封装成帧 透明性 多种网络层协议 多种类型链路 差错检测 检测连接状态 最大传送单元 网络层地址协商 数据压缩协商 2 PPP 协议不需要的功能 了解 纠错 流量控制 序号 多点线路 半双工或单工链路 3 PPP 协议的组成 掌握 PPP 协议有三个组成部分 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法 链路控制协议 LCP LinkControlProtocol 网络控制协议 NCP NetworkControl Protocol PPP 协议的帧格式 先发送 IP 数据报 首部 尾部 F A C 7E FF 03 字节 1 1 1 协议 2 信 息 部 分 不超过 1500 字节 PPP 帧 FCS 2 F 7E 1 PPP 有一个 2 个字节的协议字段 当协议字段为 0 x0021 时 PPP 帧的信息字段就是 IP 数据

      8、报 若为 0 xC021 则信息字段是 PPP 链路控制数据 若为 0 x8021 则表示这是 网络控制数据 3 2 2PPP 协议的帧格式 掌握 标志字段 F 0 x7E 符号 0 x 表示后面 的字符是用十六进制表示 十六进制的 7E 的二进制表示是 01111110 地址字段 A 只置为 0 xFF 地址字段实际 上并不起作用 控制字段 C 通常置为 0 x03 PPP 是面向字节的 所有的 PPP 帧的 长度都是整数字节 透明传输问题 当 PPP 用在 同步传输 链路时 协议规定 采用硬件来完成 零比特填充 当 PPP 用在 异步传输 时 就使用一种特 殊的 字符填充法 字符填充 掌握 将信息字段中出现的每一个 0 x7E 字节转 变成为 2 字节序列 0 x7D 0 x5E 若信息字段中出现一个 0 x7D 的字节 则将 其转变成为 2 字节序列 0 x7D 0 x5D 若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符 即数值小于 0 x20 的字符 则在该字 符前面要加入一个 0 x7D 字节 同时将该 字符的编码加以改变 零比特填充 掌握 PPP 协议用在 同步链路时 是使用同

      9、步 传输 一连串的比特连续传送 这时 PPP 协议采用零比特填充方法来实现透 明传输 在发送端 只要发现有 5 个连续 1 则 立即填入一个 0 接收端 只要发现 5 个连续 1 时 就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除 零比特填充 掌握 信息字段中出现了和 标志字段 F 完全一样 的 8 比特组合 5 个连 1 之后 0 比特再发送出去 在接收端把 5 个连 1 之后的 0 比特删除 01001111110001010 会被误认为是标志字段 F 010011111010001010 发送端填入 0 比特 010011111010001010 接收端删除填入的 0 比特 发送端在 填入 不提供使用序号和确认 的可靠传输 理解 PPP 协议之所以不使用序号和确认机制是 出于以下的考虑 在数据链路层出现差错的概率不大 网络层的传输也是不可靠的 帧检验序列 FCS 字段可保证无比特差错 3 2 3PPP 协议的工作状态 理解 链路静止 LCP 配置 LCP 链路 协商失败 终止 设备之间无链路 物理层连接建立 链路建立 LCP 配置协商 物理链路 链路终止 链路故障或 关闭请求 鉴别失

      10、败 鉴别 LCP 链路 鉴别成功或无需鉴别 网络层协议 已鉴别的 LCP 链路 NCP 配置协商 链路打开 已鉴别的 LCP 链路 和 NCP 链路 PPP 的几种工作状态 掌握 链路静止状态 链路建立状态 当用户拨号接入 ISP 时 路由器的调制 解调器对拨号做出确认 并建立一条物理连接 鉴别状态 口令鉴别协议 pap 口令握手鉴别协议 chap 网络协议状态 两端的 NCP 根据网络层不同协议互相交 换网络层特定的网络控制分组 NCP 给新接入的 PC 机 分配一个临时的 IP 地址 使 PC 机成为因特网上的一个 主机 链路打开状态 可彼此发送分组 通信完毕时 NCP 释放网络层连接 收回原来分配出去 的 IP 地址 接着 LCP 释放数据链路层连接 最后释 放的是物理层的连接 3 3 使用广播信道的数据链路层 3 3 1 局域网的数据链路层 理解 局域网最主要的特点是 网络为一个单 位所拥有 且地理范围和站点数目均有 限 掌握 局域网具有如下的一些主要优点 理解 具有广播功能 从一个站点可很方便地访问全网 局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件 和软件资源 便于系统的扩展

      《第三层数据链路层.ppt》由会员蔡**分享,可在线阅读,更多相关《第三层数据链路层.ppt》请在金锄头文库上搜索。

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