物理层
一、通信方式
根据信息在传输线上的传送方向,分为以下三种通信方式:
- 单工通信:单向传输
- 半双工通信:双向交替传输
- 全双工通信:双向同时传输
二、带通调制
模拟信号是连续的信号,数字信号是离散的信号。带通调制是把数字信号转化为模拟信号。
链路层
一、基本问题
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封装成帧
将网络层传下来的分组添加首部和尾部,用于标记帧的开始与结束。
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透明传输
透明是表示一个世纪存在的事务,看起来好像不存在一样。
透明传输的内容是转义符号,用户察觉不到转义符的存在。
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差错检测
目前数据链路层广泛使用了循环冗余检测(CRC)来检查比特差错。
二、信道分类
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广播信道
一对多通信,一个节点发送的数据能够被广播上的所有节点收到。
所有节点在同一个广播上通信,容易产生冲突碰撞。
主要的协调方式有:信道复用技术和CSMA/CD协议。
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点对点信道
一对一通信,不会发生冲突碰撞,使用PPP协议进行控制。
三、信道复用技术
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频分复用
频分复用的所有主机在相同时间占用不同的频带宽资源。
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时分复用
时分复用的所有主机在不同时间占用的频率带宽资源。
频分和时分,主机一直会占用一定的资源,对信道的利用率不高。
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统计时分复用
是对时分复用的优化,不固定每个用户在时分复用帧中的位置,只要有数据就集中组成统计时分复用帧后发送。
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波分复用
光的频分复用,由于光的频率很高,因此习惯用波长而不是频率来表示使用的光载波。
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码分复用
详情见百度。
四、CSMA/CD协议
表示载波监听多点接入、碰撞检测
- 多点接入:总线型网络,许多主机以多点的方式连接到总线上。
- 载波监听:每个主机不停监听信道。
- 碰撞检测:发送中,若监听到其他主机正则发送数据,表示发生了碰撞。
五、PPP协议
互联网用户通常需要连接到某个ISP后才接入互联网,PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时使用的数据链路层协议。
PPP的帧格式:
- F为定界符
- A和C字段暂无意义
- FCS字段就是CRC检测序列
- 信息部的长度不超过1500
六、MAC地址
MAC 地址是链路层地址,长度为 6 字节(48 位),用于唯一标识网络适配器(网卡)。
一台主机拥有多少个网络适配器就有多少个 MAC 地址。例如笔记本电脑普遍存在无线网络适配器和有线网络适配器,因此就有两个 MAC 地址。
七、局域网
局域网是一种典型的广播信道,主要特点是网络为一个单位拥有,且地理位置范围和站点数有限。
八、以太网
以太网是一种星型拓扑结构局域网。
以太网帧格式:
- 类型:标记上层使用的协议
- 数据:长度在46-1500之间
- FCS:帧检验序列,使用CRC检验
九、交换机
交换机具有自学习能力,学习的是交换表的内容,交换表中存储着 MAC 地址到接口的映射。
十、虚拟局域网
虚拟局域网可以建立与物理位置无关的逻辑组,只有在同一个虚拟局域网中的成员才会收到链路层广播信息。