數(shù)據(jù)鏈路的作用
數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議定義了通過通信媒介互連的設(shè)備之間傳輸?shù)囊?guī)范聂沙。通信媒介包括雙絞線電纜、同軸電纜茫藏、光纖民鼓、電波以及紅外線等介質(zhì)薇芝。此外,各個(gè)設(shè)備之間有時(shí)也會通過交換機(jī)、網(wǎng)橋丰嘉、中繼器等中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)夯到。
實(shí)際上,各個(gè)設(shè)備之間在數(shù)據(jù)傳輸時(shí),數(shù)據(jù)鏈路層和物理層都是必不可少的。眾所周知,計(jì)算機(jī)以二級制0饮亏、1來表示信息,然而實(shí)際的通信媒介之間處理的卻是電壓的高低耍贾、光的閃滅以及光波的強(qiáng)弱等信號。把這些信號與二進(jìn)制的0路幸、1進(jìn)行轉(zhuǎn)換正式物理層的責(zé)任荐开。數(shù)據(jù)鏈路層處理的數(shù)據(jù)也不是單純的0、1序列,該層把他們集合為一個(gè)叫做幀的塊,然后再進(jìn)行傳輸简肴。
網(wǎng)絡(luò)的連接和構(gòu)成的形態(tài)成為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>
包括:總線型,環(huán)型,星型和網(wǎng)狀型晃听。
數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)作用
MAC地址
用于識別數(shù)據(jù)鏈路中互連的節(jié)點(diǎn),地址長48比特,一般用16進(jìn)制數(shù)表示。在使用網(wǎng)卡的情況下,MAC地址會被燒入到ROM中砰识。因此,任何一個(gè)網(wǎng)卡的MAC地址都是唯一的能扒。
從通信介質(zhì)的使用方法上看,網(wǎng)絡(luò)可分為共享介質(zhì)型和非共享介質(zhì)型。
共享介質(zhì)型有兩種介質(zhì)訪問控制方式:一種是爭用方式,另一種是令牌傳遞方式辫狼。
MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)
以太網(wǎng)交互機(jī)會根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層中每個(gè)目標(biāo)MAC地址,決定從哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送數(shù)據(jù)初斑。這時(shí)所參考的、用意記錄發(fā)送接口的表就叫做轉(zhuǎn)發(fā)表予借。
轉(zhuǎn)發(fā)表并非手動(dòng)設(shè)置越平，而是交換機(jī)自動(dòng)學(xué)習(xí)得到的频蛔。當(dāng)某個(gè)設(shè)備向交換機(jī)發(fā)送幀時(shí)灵迫，交換機(jī)將幀的源 MAC 地址和接口對應(yīng)起來秦叛，作為一條記錄添加到轉(zhuǎn)發(fā)表中。
當(dāng)設(shè)備數(shù)量增加時(shí),轉(zhuǎn)發(fā)表也會隨之變大,檢索轉(zhuǎn)發(fā)表所用的時(shí)間就越來越長,所有,有必要將網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路,采用類似于網(wǎng)絡(luò)層的IP地址一樣對地址進(jìn)行分層管理瀑粥。
環(huán)路檢測方式
- 生成樹方式
- 源路由法
以太網(wǎng)幀
以太網(wǎng)幀的開頭是“前導(dǎo)碼(Preamble)”挣跋，長度為 8 字節(jié)，這一段沒什么用狞换，重點(diǎn)在于以太網(wǎng)幀的本體避咆。
本體由首部，數(shù)據(jù)和 FCS 三部分組成：
類型部分存儲了上層協(xié)議的編號修噪，比如上層是 IP 協(xié)議查库，則編號為 0800。
FCS 表示幀校驗(yàn)序列(Frame Check Sequence)黄琼，用于判斷幀是否在傳輸過程中有損壞(比如電子噪聲干擾)樊销。FCS 保存著發(fā)送幀除以某個(gè)多項(xiàng)式的余數(shù)，接收到的幀也做相同計(jì)算脏款，如果得到的值與 FCS 相同則表示沒有出錯(cuò)围苫。
無線通信
無線通信通常使用電磁波、紅外線撤师、激光等方式進(jìn)行傳播數(shù)據(jù)剂府。一般在辦公室的局域網(wǎng)范圍內(nèi)組成的較高速的連接成為無線局域網(wǎng)。
IEEE802.11
IEEE802.11定義了無線LAN協(xié)議中物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的一部分(MAC層)剃盾。IEEE802.11這個(gè)編號有時(shí)指眾多標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱,有時(shí)也只無線LAN的一種通信方式腺占。主要針對筆記本電腦這樣較大的計(jì)算機(jī)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。
藍(lán)牙
是使用2.4GHz頻率無線電波的一種標(biāo)準(zhǔn),主要為手機(jī)或者智能手機(jī)痒谴、鍵盤衰伯、鼠標(biāo)等較小設(shè)備而設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
PPP
PPP是指點(diǎn)對點(diǎn),及1對1連接計(jì)算機(jī)的協(xié)議闰歪。
以太網(wǎng)使用同軸電纜或雙絞線電纜,它可以決定其中的0,1該被解釋為何種電子信號嚎研。與之相比,PPP屬于純粹的數(shù)據(jù)鏈路層,與物理層沒有任何關(guān)系。及僅有PPP無法實(shí)現(xiàn)通信,還需要有物理層的支持库倘。
PPP可以使用電話線或ISDN临扮、專線、ATM線路教翩。
LCP與NCP
在開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前,要先建立一個(gè)PPP級連接杆勇。這個(gè)連接建立以后就可以進(jìn)行身份認(rèn)證、壓縮與加密饱亿。
PPP包括兩個(gè)協(xié)議:
不依賴上層的LCP協(xié)議: 主要負(fù)責(zé)建立和斷開連接蚜退、設(shè)置最大接收單元闰靴、設(shè)置驗(yàn)證協(xié)議以及設(shè)置是否進(jìn)行通信質(zhì)量的監(jiān)控。
依賴上層的NCP(如上層為IP,也叫做IPCP)協(xié)議:負(fù)責(zé)IP地址設(shè)置以及是否進(jìn)行TCP/IP首部壓縮設(shè)備钻注。
PPP的幀格式
PPP0E
單純的以太網(wǎng)沒有驗(yàn)證功能,也沒有建立和斷開連接的處理,因此無法按時(shí)計(jì)費(fèi)蚂且。而如果采用PPPoE管理以太網(wǎng)連接,就可以利用PPP的驗(yàn)證等功能使各家ISP可以有效地管理終端用戶的使用。
主要數(shù)據(jù)鏈路類型及特點(diǎn)
公共網(wǎng)絡(luò)
公共通信服務(wù)類似于電信運(yùn)營商(如NTT幅恋、KDDI或軟銀等)提供的電話網(wǎng)絡(luò)杏死。人們通過這些運(yùn)營商簽約、付費(fèi)不僅可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)還可以與距離遙遠(yuǎn)的機(jī)構(gòu)組織進(jìn)行通信捆交。
常見的有模擬電話線路淑翼、移動(dòng)通信、ADSL品追、FTTH玄括、有線電視、專線肉瓦、VPB以及公共無線LAN等內(nèi)容遭京。自行了解下就好,就不一一介紹了。
關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路層风宁，最重要的一點(diǎn)還是它的定義：“通過通信介質(zhì)相互連接的設(shè)備之間洁墙，數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)范”。這說明數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議適用于處于同一種數(shù)據(jù)鏈路兩端的節(jié)點(diǎn)戒财。如果不能理解這一點(diǎn)热监，就無法理解網(wǎng)絡(luò)層和 IP 協(xié)議。
數(shù)據(jù)鏈路層的意義在于饮寞，如果沒有數(shù)據(jù)鏈路層孝扛，數(shù)據(jù)只能以流的形式存在與通信介質(zhì)中，不知道該發(fā)送往哪里幽崩，過長的數(shù)據(jù)流可能無法在通信介質(zhì)中傳輸苦始。
