408计算机网络第三章总结
这章内容很多,可以说是学408把以来记忆量对大的一章了,比机组的CPU那章还多。可能是因为里面各种协议符号和文字混杂在一起的缘故。
数据链路层作用就是对物理层的数据进行加工,将其改造成无差错的链路。第一节介绍了大致的概述,为了向网络层提供服务这里介绍了3种方式,1> 无确认的无连接服务 2> 有确认的无连接服务 3> 有确认的面向连接的服务,3者的区别就是看源机器发送数据帧时需不需要先建立链路连接,目的机器收到数据帧时需不需要发回确认。之后简略地介绍了后面会详细讲的链路管理,帧定界,帧同步和透明传输,透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合,都应当能在链路上传送。流量控制和数据的可靠性,差错控制。
第二节讲了组帧,也就是解决帧同步,透明传输的问题。1> 字符计数法,在帧头部使用一个计数字段来标明帧内字符数。2> 字符填充的首位定界符法,使用一些特定的字符来定界一帧的开始和结束,在信息位使用填充字符防止误判。3> 比特填充的首位标志法,使用比特01111110进行首位标记,而在信息位为了防止误判,如果遇到有连续的5个1时,自动的在末尾添加一位0,之后在接收端,有连续的五个1去掉一位0即可。4> 违规编码法,例如,曼彻斯特编码中利用未使用到的电平来表示起始和终止。
第三节讲了差错控制,这里就是计算机组成原理的内容,主要区分的是奇偶检校和循环冗余码是能发现错误但不能修改,但海明码(也叫汉明码)既能发现又能纠错,但是能发现双比特错误,纠正单比特错。
第四节讲了流量控制和可靠传输,这两个都是用停止-等待协议,后退N帧协议和选择重传协议解决的,数据链路层的可靠传输通过使用确认和超时重传两种机制完成的。停止-等待协议是,发送一个帧必须等待到确认帧的返回,才可以继续传送。
后退N帧协议是,不必收到上一个帧的ACK(确认帧)后才开始发送。但接收方只能按顺序接收,如果没传成功,则需要将没有确认的帧全部重传。若采用n比特对帧编号,则需要满足的发送窗口应该满足,接收端只有1窗口的尺寸大小
选择重传协议,这里的发送窗口和接受窗口都不为1,接受窗口+发送窗口<=2^n,n比特那么接受窗口为<=2^(n-1),这个协议只会重传出现差错的帧或计时器超时的数据帧。信道利用率是指发送方在一个发送周期的时间内,有效发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。发送方从开始发送数据到收到第一个确认帧为止,成为一个发送周期,记作T,发送法在这个周期内共发送L比特的数据,发送方的数据传输率为C,信道利用率就为,信道吞吐率=信道利用率*发送方的发送速率。
第五节讲了介质控制访问。它分为静态划分信道包括信道划分介质访问控制和动态分配信道包括随机访问介质访问控制和轮询访问介质访问控制。
在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率,这就是多路复用。信道划分介质访问控制。分为频分多路复用
时分多路复用,时分复用也可再分为统计时分多路复用,STDM帧不会分配固定的时隙,动态的会进行分配时隙。
波分多路复用,用不同波长(频率)的光信号
码分多路复用,采用不同的编码进行复用,这里王道书中会有详细的介绍,会用到规格化积等知识进行处理。
随机访问介质访问控制(发送时候占用全部带宽)
ALOHA协议又分为两种1> 纯ALOHA协议当网络中的任何一个站点需要发送数据时,可以不进行任何检测就发送数据。
2> 时隙ALOHA协议,将时间划分为一段等长的时隙,只能在每个时隙的开始时才能发送一个帧。减少发送冲突的可能性。
CSMA协议
会在发送协议的时候监听下信道分为
1> 1-坚持 2> 非坚持CSMA 3> p-坚持 CSMA
CSMA/CD协议
先听后发,边听边发,冲突停发,随机重发。只能使用半双工通行。这里有最小帧长=总线传播时延*数据传输率*2。之后对于冲突还有二进制指数退避算法。
CSMA/CA协议
轮询访问介质,有令牌传递协议,不会产生冲突,适用于负载很高的广播信道。
第六节介绍了局域网的概念,有主要的特点1> 为一个单位所拥有,地理范围和站点数目均有限 2> 所有站点共享较高的总带宽 3> 较低的时延和较低的误码率 4> 各站平等的关系而非主从关系 5> 能进行广播和组播
局域网的特性由3个因素决定,拓扑结构,传输介质,介质访问控制方式
IEEE802.3对应以太网,IEEE802.11对应无线局域网,IEEE802.5对应令牌环网。IEEE802标准只对应OSI中的数据链路层和物理层,并将数据链路层划分为2个层。
计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入的一块网络板进行的简称网卡。每块网卡都有一个唯一的代码,称为介质访问控制(MAC)地址。
高速以太网,速率达到或超过100MB/s的以太网称为高数以太网。
它分为1> 1000BASE-T比太网 2> 吉比特以太网 3> 10吉比特以太网
无线局域网,包括有固定基础设施的无线局域网,最小构件是基本服务集,一个基本服务集包括一个基站和若干移动站。
无固定基础设施无限局域网自组织网络。各个结点之间地位平等,中间结点都为转发结点,这些结点都具有路由器的功能。
令牌环网,每一站通过电缆与环接口干线耦合器相连
第七节介绍了广域网。
广域网是因特网的核心部分,它可以是长达几千米的光缆线路,也可以是长达几万千米的点对点卫星链路。主要广域网不等于互联网,局域网可以通过路由器和广域网相连而成一个覆盖范围更广的互联网。广域网由一些结点交换机及连接这些交换机的链路构成的。
PPP协议,它由三个部分组成1> 链路控制协议(LCP)2> 网络控制协议(NCP)3> 一个将IP数据报封装到串行链路的方法。受最大传输单元MTU控制
HDLC协议,HDLC协议的格式
最后一讲讲了网桥和局域网交换机,两个或两个以太网通过网桥链接后,就成为一个覆盖范围更大的以太网,而原来的每个以太网就称为一个网段。
网桥又分为透明网桥和源路由网桥
局域网交换机就是一个多端口的网桥,分为直通式和存储转发式。