計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(二)——數(shù)據(jù)鏈路層

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在ISO體系結(jié)構(gòu)中书蚪,每一層都為上層提供服務(wù)蟀俊,因此,每一層的作用及功能都圍繞上層所需的服務(wù)實(shí)現(xiàn)小泉。
數(shù)據(jù)鏈路層主要為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)芦疏,主要分為兩大類(lèi)——連接服務(wù)及數(shù)據(jù)處理,由于數(shù)據(jù)通過(guò)介質(zhì)傳輸微姊,因此要根據(jù)不同的訪問(wèn)介質(zhì)方式建立相適應(yīng)的訪問(wèn)控制協(xié)議酸茴。有物理層及鏈路層的基礎(chǔ),便可以組成局域網(wǎng)柒桑,多個(gè)局域網(wǎng)通過(guò)設(shè)備連接形成廣域網(wǎng)弊决。

(一)作用

鏈路層的作用是為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù),它的功能可大致分為連接服務(wù)數(shù)據(jù)處理

鏈路層功能

1.為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)

鏈路層接收網(wǎng)絡(luò)層傳給的數(shù)據(jù)魁淳,它的目的是將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康牡刂返逆溌穼由掀虼诵枰峁┻B接服務(wù)。由于傳輸?shù)耐ㄐ判诺捞攸c(diǎn)不同界逛,也就有了不同的連接服務(wù)昆稿。
將信息從源機(jī)器傳輸?shù)侥康臋C(jī)器,根據(jù)傳送前是否建立連接息拜、目的機(jī)器是否確認(rèn)分為以下三種:

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2.數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要回答三個(gè)問(wèn)題:

  • 一組數(shù)據(jù)如何從源機(jī)器傳輸?shù)侥康臋C(jī)器上溉潭? —— 組幀
  • 傳輸?shù)侥康臋C(jī)器上的數(shù)據(jù)是否發(fā)生錯(cuò)誤? —— 差錯(cuò)控制
  • 多組數(shù)據(jù)如何傳輸少欺? —— 流量控制

2.1組幀

組幀方法有四種喳瓣,其中最常用的是后兩種


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2.2差錯(cuò)控制

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2.3流量控制

  • 采用什么發(fā)送、接受方法可以使收發(fā)數(shù)據(jù)基本保持一致赞别? —— 停止—等待流量控制及滑動(dòng)窗口流量控制
  • 如果數(shù)據(jù)丟失如何補(bǔ)償畏陕?—— 可靠傳輸機(jī)制

2.3.1單幀滑動(dòng)窗口與停止—等待協(xié)議

停止—等待協(xié)議的原理很簡(jiǎn)單,發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)仿滔,等待接收到接收端發(fā)回的確認(rèn)信息后再發(fā)送下一組幀惠毁。這種協(xié)議下信道利用率很低犹芹,也就是一段時(shí)間內(nèi)只有一組數(shù)據(jù)幀在信道上。


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2.3.2多幀滑動(dòng)窗口與后退N幀協(xié)議(GBN)

發(fā)送端可以連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)鞠绰,不需要等待接收端發(fā)回的確認(rèn)幀腰埂。
如果某一個(gè)幀出錯(cuò),那么接受端會(huì)要求發(fā)送端重發(fā)最后一個(gè)正確接收的信息幀之后的所有未被確認(rèn)的幀蜈膨;
如果某一個(gè)幀丟失屿笼,發(fā)送端發(fā)送N個(gè)幀后,發(fā)現(xiàn)該N個(gè)幀的前一個(gè)幀在計(jì)時(shí)器超時(shí)后仍然沒(méi)有返回確認(rèn)信息丈挟,則重傳隨后的N個(gè)幀刁卜。

2.3.3多幀滑動(dòng)窗口與選擇重傳協(xié)議(SR)

選擇重傳協(xié)議最大化利用了信道。
該協(xié)議中曙咽,每個(gè)發(fā)送緩存區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)時(shí)器蛔趴,并且當(dāng)計(jì)時(shí)器超時(shí)時(shí),緩沖區(qū)的幀就會(huì)重傳例朱,此外還加大了接收窗口孝情,收下發(fā)送序號(hào)不連續(xù)但仍處于接收窗口中的那些數(shù)據(jù)幀,等到所缺序號(hào)的數(shù)據(jù)幀收到后再一并送交主機(jī)洒嗤。

(二)介質(zhì)訪問(wèn)控制

通常情況下箫荡,多個(gè)終端共享同一個(gè)信道通信,如何在這條信息上傳輸盡可能多的信息渔隶?

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1.信道劃分介質(zhì)訪問(wèn)控制

這是一種靜態(tài)劃分介質(zhì)訪問(wèn)控制的方式羔挡,通過(guò)分時(shí)、分頻间唉、分碼把原來(lái)的一條廣播信道绞灼,在邏輯上分為幾個(gè)用于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間通信的互不干擾的子信道,把廣播信道轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道呈野。

  • 頻分多路復(fù)用(FDM)
  • 時(shí)分多路復(fù)用(TDM)

2.隨機(jī)訪問(wèn)介質(zhì)訪問(wèn)控制

3.輪詢(xún)?cè)L問(wèn)介質(zhì)訪問(wèn)控制

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  • 波分多路復(fù)用(WDM)
  • 碼分多路復(fù)用(CDM)
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(三)局域網(wǎng)

在一個(gè)小范圍內(nèi)低矮,將各種計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)雙絞線被冒、同軸電纜等介質(zhì)互相連接起來(lái)军掂,組成一個(gè)信息共享的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),這便是局域網(wǎng)昨悼。
局域網(wǎng)有三種常見(jiàn)的組織方式:

  • IEEE802.3+以太網(wǎng)(有線)
  • IEEE802.11+以太網(wǎng)(無(wú)線)
  • IEEE802.5+令牌環(huán)

(四)廣域網(wǎng)

多個(gè)局域網(wǎng)通過(guò)交換機(jī)蝗锥,可以組成一個(gè)廣域網(wǎng),在廣域網(wǎng)上有2種常用協(xié)議

  • PPP協(xié)議
  • HDLC協(xié)議

(五)鏈路層設(shè)備

  • 網(wǎng)橋:用于連接多個(gè)以太網(wǎng)率触,使每個(gè)以太網(wǎng)形成網(wǎng)段
  • 交換機(jī):多個(gè)端口的網(wǎng)橋玛追,將網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突域,為每個(gè)工作站提供更高的帶寬闲延。
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