计算机网络4_数据链接层

第4章数据链路层第4章数据链路层4.1 LAN的数据链路层4.2以太网4.3以太网的MAC层4.4最大传输单元MTU和路径MTU 4.1 LAN LAN的数据链路层最重要的功能是: 网络是一个单位拥有，并且地域范围和地点数量有限. 局域网具有以下主要优点: •具有广播功能，可以从一台主机轻松访问整个网络. 局域网上的主机可以共享连接到局域网的各种硬件和软件资源. •便于系统扩展，可以灵活调整和更改每个设备的位置. 局域网，集线器，干线耦合器，总线网络，星形网络，树形网络以及环形网络的数据链路层的两个子层的拓扑匹配电阻. 为了使数据链路层更好地适应各种LAN标准，802委员会将链路层分为两个子层: •逻辑链路控制LLC（逻辑链路控制）子层•介质访问控制MAC（介质访问控制） ）子层. 与传输介质有关的内容都放置在MAC子层中，而LLC子层与传输介质无关. 将来，通常不考虑LLC子层. 因为TCP / IP系统中经常使用的局域网是DIX以太网V2，而不是802.3标准中的几个LAN，所以逻辑链路控制子层LLC的作用不再很大.

许多制造商的适配器仅配备MAC协议，而没有LLC协议. 4.2以太网以太网不是特定的网络，而是技术规范，由Xerox创建并由Xerox，Intel和Dec共同开发的局域网规范. 以太网是当今局域网中最常用的通信协议标准. 该标准定义了局域网中使用的电缆类型和信号处理方法. 工作原理: 采用载波侦听多点接入/冲突检测（CSMA / CD）机制. 以太网中的所有节点都可以接收网络中传输的所有信息. 因此，以太网是广播网络. 以太网的广播模式将B发送数据到D. CDAE匹配电阻（用于吸收总线上传播的信号）匹配电阻不接受不接受不接受B仅D接受B在每台工作计算机上发送的数据在总线上可以检测到B发送的数据信号. 由于只有计算机D的地址与写入数据帧头中的地址一致，因此只有D可以接收此数据帧. 所有其他计算机（A，C和E）都检测到未发送给它们的数据帧，因此他们丢弃了该数据帧，无法接收它. 这样，在具有广播特性的总线上实现了通信. 以太网提供的服务以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽力而为的交付. 当目标站接收到有错误的数据帧时，它将丢弃该帧，并且不执行其他任何操作.

错误的纠正取决于高级管理层. 如果上层发现某些数据丢失并重新传输，则以太网不知道这是一个重新传输的帧，而是将其作为新的数据帧发送. 以太网发送的数据全部使用曼彻斯特编码基带数字信号曼彻斯特编码符号1111100000出现电平转换曼彻斯特编码，通常用于局域网传输. 在曼彻斯特编码中，每个位的中间都有一个过渡. 从低电平到高电平的转换代表1，从高电平到低电平的转换代表0. 载波侦听多点访问/冲突检测CSMA / CD“多点访问”意味着许多计算机以多点访问方式连接到总线. “载波侦听”是指每个站必须先检查总线上是否还有其他计算机在发送数据，然后再发送数据. 如果是这样，请勿临时发送数据以避免冲突. 总线上没有“载体”. 因此，“载波侦听”是使用电子技术来检测总线上是否有其他计算机发送的数据信号. “冲突检测”是指计算机在发送数据时检测通道上的信号电压电平. 当以太网中的主机要传输数据时，它将按以下步骤进行: 1.监视通道上是否有信号正在传输. 如果是这样，则表明该信道正忙，并继续监视直到该信道空闲. 2.如果未检测到信号，则传输数据. 3.在传输过程中继续监视. 如果发现冲突，将执行退避算法. 随机等待一段时间后，将再次执行步骤1.

4. 如果未发现冲突，则传输成功，并且计算机将返回监视通道状态. 4.3以太网的MAC层在以太网中，硬件地址也称为物理地址或MAC地址反复出现您当前的网络存在链路层劫持，共6字节，共48位. IEEE的注册表RA负责将地址字段的前三个字节（即高24位）分配给制造商. 地址字段中的最后三个字节（低24位）由制造商分配，称为扩展标识符. 必须确保制造的适配器没有重复的地址. 1.硬件地址适配器在MAC层上的作用. 网络接口板也称为通信适配器或NIC（网络接口卡）或“网卡”. 适配器每次从网络接收到MAC帧时，都会首先使用硬件检查MAC帧中的MAC地址. 如果是发送到该站的帧，它将接收它，然后执行其他处理. 否则，将丢弃该帧，并且不执行其他处理. 计算机通过适配器和局域网进行通信. 硬件地址是到局域网适配器（网卡）. CPU和内存生成并发送数据. 处理收到的数据. 将帧发送到局域网. 从局域网接收帧. 计算机IP地址并行通信2. MAC帧格式有两种常用的以太网MAC帧格式: •DIX以太网V2标准•IEEE 802.3标准最常用的MAC帧是以太网V2格式.

以太网MAC帧物理层MAC层1010101010010101010101010101010101011 ...前导帧开始定界符7字节1字节8字节插入IP层目标地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报MAC帧以太网MAC帧格式MAC帧物理层MAC层IP层目标地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式的目标地址域6字节MAC帧物理层MAC层IP层目标地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式源地址字段6字节MAC帧物理层MAC层IP层目的地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式类型字段的2字节类型字段用于标记高层使用的协议反复出现您当前的网络存在链路层劫持，以便可以将接收到的MAC帧的数据移交给高层I的协议亚逸MAC帧物理层MAC层IP层目标地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式数据字段46〜1500字节数据字段的正式名称是MAC客户端数据字段数据字段最小长度=最小长度64个字节− 1个8个字节的标头和尾标MAC帧物理层MAC层IP层目标地址源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式FCS字段4个字数据字段的长度小于46字节时，应在数据字段后添加整数字节填充字段，以确保以太网MAC帧长度不小于64字节.

MAC帧物理层，MAC层，IP层，目的地址，源地址类型数据FCS6624字节46〜1500 IP数据报以太网V2 MAC帧格式1010101010101010101010101010101011 ...前导帧开始定界符7字节1字节8字第一个字段插入帧前8个字节中的7个字节. 它是前导，用于快速实现MAC帧的位同步. 第二个字段是帧开始定界符，指示以下信息是MAC帧. 为了实现位同步，传输介质上的实际传输比MAC帧长8个字节. 最大传输单元MTU是数据链路层中数据帧的最大长度. 不同类型的网络通常具有上限. 例如，以太网的MTU为1,500，FDDI的MTU为4352. 如果要在IP层传输的数据长度大于链路层的MTU，则IP层需要分片，并且每个片段都小于MTU. 4.4最大传输单元MTU和路径MTU路径MTU两个通信主机的路径中最小的MTU. 当两个主机通过多个网络互连，并且每个网络的链路层的MTU可能不同时，如果此时要避免分段，则路径MTU是开始的决定. 路径MTU不一定是常数，它取决于当时选择的路由. 并且由于两个主机之间在两个方向上的路由可能不同，所以在两个方向上的路径MTU可能不相同.

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