《计算机网络》谢希仁版学习笔记3-数据链路层（上）

3.1使用点对点信道的数据链路层

3.1.1数据链路和帧

链路：用来进行数据通信的物理线路

数据链路：链路+控制数据传输的软硬件，如网络适配器

帧：点对点信道的数据链路层的协议数据单元

3.1.2三个基本问题

封装成帧：在数据的前后分别添加首部和尾部，这样接收端就能在比特流中判断数据的开始与结束。开始符:SOH，结束符：EOT

透明传输：数据部分可能出现和首部与尾部相同的标记，结束端接收时应当看不到这些“假”标记（透明传输）。具体的方法是字节填充，即在这些标记前加入转义字符“ESC”

差错检测：传输过程中，数据可能出错，数据应当具有差错检测的功能。实现方法：使用CRC循环冗余检验的检错技术。

数据链路层能够实现无比特差错的传输，但还不是可靠传输。要想实现可靠传输，还需要帧编号、确认、重传机制。

3.2点对点协议PPP

ppp协议：用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议。

PPP协议三个组成部分：IP数据包封装方法、链路控制协议、网络控制协议。

PPP协议的帧格式：

3.3使用广播信道的数据链路层

3.3.1局域网的数据链路层

局域网的主要特点：网络为一个单位所有，地理范围和站点数目有限。

局域网的优点：具有广播功能、便于系统扩展和演变，各设备位置可灵活调整改变、提高了系统的可靠性、可用性和生存性。

局域网的分类：星形网、环形网、总线网

局域网工作层次：物理层、数据链路层

局域网的共享信道技术：随机接入

以太网的两个标准：由DIX指定的DIX Ethernet V2 和IEEE 802委员会指定IEEE 802.3、802.4（令牌总线网）、802.5（令牌环形网），由IEEE 802委员会指定的标准已不被使用

适配器：：又称网络接口卡NIC（Network Interface Card）、网卡。适配器使得计算机能够进行互联网通信。

3.3.2CSMA/CD协议

以太网发展初期，网络拓扑多为总线型，为了通信简便，以太网使用了两种措施

1.采用无连接的工作方式，对数据帧不进行编号，不要求对方发回确认。总线上，同一时间只能允许一台计算机发送数据。即采用CSMA/CD协议，意思是载波监听多点接入碰撞检测

2.发送的数据使用曼彻斯特（Manchester）编码。

CSMA/CD协议要点

多点接入：说明网络拓扑为总线型网络

载波监听：使用电子技术检测总线上有没有其他计算机也在发送。发送前发送中都需要进行监听。当发生碰撞时，使用截断二进制指数退避确定重传时机，即(2^k)-1倍征用期，其中k=Min[重传次数,10]