目录

• 1. 使用点对点信道的数据链路层
• 2. 三个基本问题
• • 2.1 封装成帧
  • 2.2 透明传输
  • 2.3 差错检验
  • • 2.3.1 CRC冗余校验原理
• 3.点对点协议PPP
• • 3.1 PPP协议应满足的需求
  • 3.2 PPP协议的帧格式
  • • 3.2.1 字节填充(同步传输)
    • 3.2.2 零比特填充(异步传输)
  • 3.3 PPP的工作状态
• 4. 使用广播信道的数据链路层
• • 4.1 局域网的数据链路层
  • 4.2 CSMA/CD协议
  • 4.3 以太网的信道利用率
  • 4.4 以太网的MAC层

1. 使用点对点信道的数据链路层

• 链路：从一个结点到相邻结点的一段物理线路(有线或无线)
• 数据链路：当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的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，常用的方法：网络适配器。
• 帧：常常在两个对等的数据链路层之间画一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位为帧。

点对点信道的数据链路层在进行通信时的主要步骤如下：

1. 结点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧。
2. 结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层。
3. 若结点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取出IP数据报交给上面的网络层；否则丢弃这个帧。

2. 三个基本问题

2.1 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，这样就构成了一个帧，每一种链路层协议都规定了所能传送的帧的数据部分长度上限——最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)

2.2 透明传输

透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。

解决方法：字符填充或字节填充

2.3 差错检验

• 在传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0，0可能变成1
• 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(Bit Error Rate)
• 误码率与信噪比有很大的关系
• 为了保证数据可靠传输，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施，方法之一是循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)

2.3.1 CRC冗余校验原理

3.点对点协议PPP

3.1 PPP协议应满足的需求

1. 简单
2. 封装成帧
3. 透明性
4. 多种网络协议
5. 多种类型链路

3.2 PPP协议的帧格式

当信息子段中出现和标志字段一样的比特(0x7E)组合时，就必须采取一些措施使这种形式上和标志子段一样的比特组合不出现在信息字段中。

3.2.1 字节填充(同步传输)

3.2.2 零比特填充(异步传输)

3.3 PPP的工作状态

4. 使用广播信道的数据链路层

4.1 局域网的数据链路层

网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限

1. 具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网，局域网上地主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源
2. 便系统的扩展和逐渐演变，各设备的位置可灵活调整和改变
3. 提高了系统的可靠性(reliability),可用性(availability)和生存性(
   survivability)。

共享信道要着重考虑的一个问题就是如何使众多用户能够合理而方便地共享通信媒体资源。

1. 静态划分信道：采用频分复用，时分复用，波分复用，码分复用等方法，但代价太高不易于使用。
2. 动态媒体接入控制：又称为多点接入，其特点时信道并非在用户通信时固定分配给用户。

以太网的两个标准：

• 逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层
• 媒体接入控制MAC(Medium Access Control)子层

4.2 CSMA/CD协议

• 多点接入：说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上
• 载波监听：载波监听就是检测信号，不管在发送前还是在发送中，每个站都必须不停地检测信道。
• 碰撞检测：边发送边监听。

4.3 以太网的信道利用率

4.4 以太网的MAC层

标签：第三章,比特,计算机网络,传输,信道,PPP,数据,链路层
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