数据链路层复习要点

1、小组成员：王珊珊 20130566101朱彦颖 20130566102陆文露 20130566106链路层要解决的三个基本问题PPP协议的特点及帧格式。局域网常用的拓朴结构网络适配器（网卡）的作用。CSMA/CD协议。以太网的MAC层数据链路层的三个基本问题封装成帧透明传输差错检测封装成帧封装成帧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。首部和尾部的一个重要作用就是帧定界。首部和尾部还包括必要的控制信息。每种数据链路层协议都要对针首部和尾部的格式有明确的规定。并规定了帧的数据部分的长度上限最大传送单元MTU。封装成帧封装成帧用控制字符进行帧定界的方法举例透明传输如果在传输的数

2、据中存在和表示帧定界符的控制字符具有相同的比特编码，则会出现帧定界错误。当传送的帧都是由ASCII码表示的文本文件组成的帧，则其数据部分肯定不会出现SOH或者EOT这种帧定界控制字符。无论何种键盘键入的字符，都可以使用这种帧进行传输，这种传输就叫做透明传输。相反当传送的帧不是由ASCII码表示的文本文件组成的帧，则其数据部分就会出现SOH或者EOT这种帧定界控制字符，则数据链路层会错误的“找到帧边界”，把部分帧收下，剩下的部分数据丢弃。透明传输透明传输解决透明传输的方法定义一个转义字符“ESC”（0X1B），在数据中遇到“EOT”或者“SOH”控制字符时，在控制字符前面插入“ESC”转义字符。

3、（发送端）在接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符字节填充或字符填充。若在数据中存在转义字符，则仍然在转义字符前插入一个转义字符。接收端收到2个转义字符时，删除一个转义字符。差错检测在传输过程可能会出现比特差错：1可能会变成0，而0也有可能变为1，是传输差错的一种（帧丢失、帧重复、帧失序等）。在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率成为误码率BER。误码率和信噪比有很大的关系，信噪比提高可以减少误码率，但误码率不可能下降到0。为了保证传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。现广泛使用循环冗余检验CRC技术。例题：要发送的数据为11010

4、11011.采用CRC的生成多项式是P（X）=（X的4次方）+X+11、试求应添加在数据后面的余数R2、若数据在传输过程中最后2个1变成0，问接收端能否发现3、采用CRC检验后，数据链路层的传输是否变成了可靠的传输PPP协议的特点和帧格式现在全世界使用最多的数据链路层协议就是点对点协议PPP。用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用PPP协议。PPP协议由IETF制定。PPP协议有3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。 网络控制协议NCP。PPP协议的帧格式一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7

5、D 5E。试问真正的数据是什么？局域网的拓扑 匹配电阻集线器干线耦合器总线网星形网树形网 环形网物理拓扑和逻辑拓扑可能不同。网络适配器（网卡）的作用 网络接口板有称为通信适配器或网络接口卡，或网卡。网络适配器的重要功能：（1）进行串行/并行转换（2）对数据进行缓存（3）在计算机的操作系统中安装设备驱动程序 （4）实现以太网协议CSMA/CD协议的要点争用期最短有效帧长指数退避算法帧间最小间隔（9.6s）争用期 解决碰撞问题争用期 最先发送数据帧的站，在发送完数据帧后至多经过时间2T（两倍的端到端往返时间）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。将以太网的端到端往返时间称为争用期，又称为碰撞窗口。结

6、论：当某站点发送完数据后，只有经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发送碰撞。最小有效帧长解决碰撞问题 最短有效帧长如果发生冲突，一定是在发送的前64字节之内。由于一检测到冲突就立即中止发送，则这时已经发送出去的数据据一定小于64字节。以太网规定了最短有限帧长为64字节凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧，收到无效帧就立即丢弃。指数退避算法定义基本退避时间2T从离散的证书集合0，1，（2k-1）中随机取出一个数，记为r。重传应推后的时间是r倍的争用期。参数k按照公式k=Min重传次数，10计算重传次数不超过10时，k=10，超过10时，k就不在增大一直是10.

7、当重传达16次仍不能成功时，则丢弃该帧 ，并向高层报告以太网的MAC层MAC帧的格式在物理层、链路层扩展以太网的方法网桥的特点以太网交换机的特点高速以太网应用MAC帧的标准常用的以太网MAC帧格式有两种标准：DIX Ethernet V2标准IEEE的802.3标准以太网 MAC 帧物理层MAC层10101010101010 10101010101010101011前同步码帧开始定界符7 字节1 字节8 字节插入IP层目的地址 源地址类型数 据FCS6624字节46 1500IP 数据报以太网的 MAC 帧格式 22 在物理层扩展局域网主机使用光纤和一对光纤调制解调器连接到集线器 用多个集线器

8、可连成更大的局域网（多个碰撞域中）用集线器组成更大的局域网都在一个碰撞域中在数据链路层扩展局域网在数据链路层扩展局域网是使用网桥。网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发或过滤。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口，或者把它丢弃（过滤）。使用网桥的特点优点：扩大了物理范围。提高了可靠性。可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网缺点：存储转发增加了时延。 在MAC 子层并没有流量控制功能。 网桥只适合于用

9、户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。 以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无碰撞地传输数据。 以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。 以太网交换机的特点26高速以太网的应用使用高速以太网进行宽带接入：以太网已成功地把速率提高到 1 10 Gb/s ，所覆盖的地理范围也扩展到了城域网和广域网，因此现在人们正在尝试使用以太网进行宽带接入。以太网接入的重要特点是它可提供双向的宽带通信，

10、并且可根据用户对带宽的需求灵活地进行带宽升级。采用以太网接入可实现端到端的以太网传输，中间不需要再进行帧格式的转换。这就提高了数据的传输效率和降低了传输的成本。 试一试：选择题：1、下列选项中，不符合CSMA/CD规定的是 （ ） 。A. 在以太网中，每个站在发送数据帧之前要先监听总线。B. 当有帧要发送时，如果总线空闲，可以立即发送。 C. 当有帧要发送时，如果总线忙，必须等待。 D. 数据帧一旦启动发送，就可以顺利发送完毕，不会发生碰撞。答案：D2、以太帧数据字段长度在（ ） 字节之间。A.46-1024 B.46-1500 C.20-1024 D.20-1500答案：B填空题：1、数据链路层使用的信道主要有两种类型：（ ）信道和（ ）信道，前者最常使用的协议是PPP, 后者最常