计算机网络_第三章知识总结
作者：互联网
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数据链路层
使用点对点信道的数据链路层
数据链路层传送的是帧。
数据链路层使用的信道：点对点信道、广播信道。
链路 (link) 是一条无源的点到点的物理线路段。
数据链路 (data link) 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。
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)。
三个基本问题：
封装成帧、透明传输、差错控制 。
在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。
循环冗余检验的原理：
在发送端，先把数据划分为组。假定每组 k 个比特。 在每组 M 后面再添加供差错检测用的 n 位冗余码(CRC)，然后一起发送出去。
点对点协议 PPP
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 。控制协议 NCP 。
使用广播信道的数据链路层
局域网拓扑结构:
数据链路层的两个子层：
逻辑链路控制 LLC 子层；媒体接入控制 MAC 子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关。
总线也有缺点。若多台计算机或多个站点同时发送时，会产生发送碰撞或冲突，导致发送失败。
如何避免同时发送产生的碰撞？ 采用 CSMA/CD。
CSMA/CD 含义：载波监听多点接入 / 碰撞检测。“多点接入”表示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”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。 “碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信）。
使用集线器的星形拓扑：
采用双绞线的以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器 (hub)。
使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议，并共享逻辑上的总线。可以多条线路同时传送数据，但是存在单点故障的问题。
以太网的信道利用率：
以太网的 MAC 层：
MAC 地址 ：意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。在 OSI 模型中，第三层网络层负责 IP 地址，第二层数据链路层则负责 MAC 地址。因此一个主机会有一个 MAC 地址，而每个网络位置会有一个专属于它的 IP 地址 。地址是识别某个系统的重要标识符，“名字指出我们所要寻找的资源，地址指出资源所在的地方，路由告诉我们如何到达该处。”
扩展的以太网
在物理层扩展以太网：使用光纤扩展、使用集线器扩展。
碰撞域（collision domain）又称为冲突域，是指网络中一个站点发出的帧会与其他站点发出的帧产生碰撞或冲突的那部分网络。
在数据链路层扩展以太网：
早期使用网桥，现在使用以太网交换机。
以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。一般都工作在全双工方式。以太网交换机具有并行性。
以太网交换机是一种即插即用设备，其内部的帧交换表（又称为地址表）是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。
以太网交换机的优点：
存在的问题：回路。
交换机使用了生成树协议：其要点是：不改变网络的实际拓扑，但在逻辑上则切断某些链路，使得从一台主机到所有其他主机的路径是无环路的树状结构，从而消除了兜圈子现象。
广播域（broadcast domain）：指这样一部分网络，其中任何一台设备发出的广播通信都能被该部分网络中的所有其他设备所接收。
虚拟局域网：
虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。
划分虚拟局域网的方法：基于交换机端口；基于计算机网卡的MAC地址；基于协议类型；基于IP子网地址；基于高层应用或服务。
高速以太网
速率达到或超过 100 Mbit/s 的以太网称为高速以太网。100BASE-T 以太网又称为快速以太网 (Fast Ethernet)。
可在全双工方式下工作而无冲突发生。在全双工方式下工作时，不使用 CSMA/CD 协议。
吉比特以太网：允许在 1 Gbit/s 下以全双工和半双工两种方式工作。在半双工方式下使用 CSMA/CD 协议，全双工方式不使用 CSMA/CD 协议。
10 吉比特以太网和更快的以太网：不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体。只工作在全双工方式，因此没有争用问题，也不使用 CSMA/CD 协议。
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