第5章链路层和局域网.ppt

第五章主要探讨的是数据链路层及其在局域网中的应用。数据链路层是TCP/IP模型中的第二层，负责在网络的相邻节点间可靠地传输数据帧，它处理物理层提供的原始比特流，并在此基础上添加帧结构，进行错误检测、流量控制以及信道访问管理。 1. **链路层服务**： - **成帧**：数据链路层将来自网络层的数据报封装在帧中，添加头尾部信息，便于识别和处理。 - **链路访问**：在共享介质上，如局域网，链路层协议处理多个设备如何公平地共享信道。 - **MAC地址**：帧的头部包含源和目的的MAC地址，用于标识数据帧的发送者和接收者。 - **可靠传递**：在高误码率链路上，数据链路层可能会提供错误检测和纠正机制。 - **流量控制**：限制相邻节点间的传输速率，避免数据拥塞。 - **差错检测**：通过添加校验位来检测传输过程中的错误。 - **差错纠正**：某些协议能够检测并纠正错误，而无需重传。 - **半双工与全双工**：半双工链路允许双向通信，但不同时；全双工则支持双向同时通信。 2. **差错检测与纠错技术**： - **冗余比特**：附加的比特用于检测和纠正错误。 - **奇偶校验**：简单的错误检测方法，可以检测到单比特错误，但无法纠正。 - **二维奇偶校验**：能检测并纠正单比特错误。 - **因特网校验和**：在传输层使用，通过累加和的1的补码计算，检测数据段传输错误。 3. **多址访问协议**：如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）和CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）等，允许多个设备在同一信道上竞争访问。 4. **链路层编址**：如MAC地址，是局域网中设备的物理地址，用于帧的寻址。 5. **以太网**：最广泛使用的局域网技术，定义了帧格式和访问控制机制。 6. **互联设备**：集线器和交换机是链路层的重要组成部分，集线器简单地转发帧，而交换机则基于MAC地址进行智能转发，提高网络效率。 7. **点到点协议PPP**：用于两个节点之间的连接，常用于拨号上网，提供链路层服务。 8. **链路虚拟化**：如ATM（异步传输模式）和MPLS（多协议标签交换），提供更高效的数据传输和路由选择。 链路层在确保数据在网络中可靠传输中扮演着关键角色，它的服务和协议确保了数据帧在面临各种网络条件时能够准确无误地到达目的地。从局域网的共享介质访问到点对点连接，链路层技术为网络的底层通信提供了坚实的基础。