网络工作原理5
数据链路层与局域网
数据链路层服务
链路：通信链路连接相邻的节点的通信信道
链路层数据单元：帧
功能：
1 组帧
2 链路接入：点对点链路，广播链路
3 可靠交付（可靠传输的方法多余出错的链路可能）
4 差错控制（4种基本方式）：
1 检错重发
2 向前纠错（接收端进行差错纠正）
3 反馈校验（接收端将数据原封不动的返回给发送端，让发送端看是否有错）
4 差错丢弃
差错控制的基本原理：
香浓信道编码原理：
理论上可以通过编码使得数据传输过程中不发生错误，或者将错误概率
控制在很小的数值之下
典型的差错编码：
1 奇偶校验码：
奇校验：编码后的码字中 1 的个数为奇数
偶校验：编码后的码字中 1 的个数为偶数
2 汉明码：可以实现单个比较差错纠正
3 循环冗余码CRC：检测能力强，编码效率高，比较号实现
多路访问控制协议
1 信道划分MAC协议：
多路访问控制MAC：主要用于广播信道上协调给个节点数据发送
信道划分协议：
1 频分多路复用：在频域内将信道带宽分为多个子信息
2 时分多路复用：将通信信道的传输信号在时域能划分为多个等长的时隙
3 波分多路复用：在一根光纤中，传输多路不同波长的光信号
4 码分多路复用：从编码域进行划分，使得编码的信号在同一信道中混合使用
2 随机访问MAC协议：
ALOHA协议：
纯ALOHA：直接发送 --> 信道侦听 --> 冲突重发
时隙ALOHA：时隙开始发送 --> 信道侦听 -->冲突则在下一时隙以概率P重发
3 载波监听多路访问协议CSMA：
发送前监听信道是否有空闲，分3中情况：
1 非坚持CSMA：忙则等待随机时间后在侦听
2 1-坚持CSMA：忙的话继续监听
3 P-坚持CSMA：闲则概率性在最近的时隙发送
4 受控接入MAC协议：
1 集中式控制：由一个主机负责调度其它通信站接入信道从而避免冲突
主要方法：轮询技术，又分为轮叫轮询（按着顺序一个一个让发送数据）和传递轮询（前面一个传递完成，
下一个在传递）
2 分散式控制
主要方法：令牌技术，如令牌环网
局域网
1 数据链路层寻址于ARP:
1 MAC地址（就是链路层的地址，相当于应用层域名地址一样），没给接口对应一个MAC地址
并且全球唯一，长度48
2 地址解析协议（ARP）：根据本网内目的主机或默认网关的IP地址来获取其MAC地址使用查询/响应的方式
2 以太网
1 IEEE8023标准
2 采用CSMA/CD访问控制方法
3 以太网的技术：
1 10base-5 10base-T
2 快速以太网10base-TX 100base-T4 100base-FX
3 千兆以太网
4 万兆以太网
3 交换机
1 转发与过滤：
可以依据接收到的链路层帧的目的MAC地址，选择性转发到相应的端口
以目的的MAC地址为主键，查找交换表
2 自学性：
交换机通过自学习构建交换表
3 优点：
1 消除冲突，提高性能
2 支持异质链路（就是使用不同协议的链路）
3 易于进行网络管理
4 虚拟局域网
1 一种基于交换机（支持ALAN编码）的逻辑分割广播域的局域网应用形式
2 不受物理位置的限制，以软件的方式划分和管理局域网中的工作组
3 能够控制广播风暴
4 划分的方法：
1 基于交换机端口
2 基于MAC地址
3 基于上层协议类型或者地址
点对点链路协议
ppp协议 :能够处理差错检测，支持多种上层协议，允许连接时协商IP地址，允许身份认证（说白了就是计费）
典型的PPP协议早期的拨号上网
功能：
1 成帧
2 使用链路控制协议LCP
3 使用网络控制协议NCP
HOLC协议（高级数据链路控制协议）
应用：点对点链路和多对点链路
帧定界： 01111110
最后：感觉今天状态很差，耐心好像快要磨光了
