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1、数据链路层
- 数据链路层的基本概念：
- 数据链路层的信道类型：
- 点到点信道：一对一。
- 广播信道：一对多。
- 链路：一条点到点的物理线路段。
- 数据链路：处理物理线路以外，还必须有通信协议来控制数据的传输。
- 数据链路层传送的是帧。
- 数据链路层的信道类型：
- 数据链路层的基本问题：
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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，确定了帧的界限。
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透明传输：
- 在传输的数据中出现了尾部帧的内容，导致计算机理解错误。
- 通过字节/字符填充解决，插入转义字符。
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差错控制：
- 传输过程中可能会产生比特差错，0和1可能会互相转换。
- 一段时间内，传输错误的比特栈所有比特的比例称为误码率。
- 判断有没有错误的方法：循环冗余检验。
- 使用差错检测技术只能做到无差错接收，要做到可靠传输必须再加上确认和重传机制，需要由上层实现。
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- PPP协议：
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点到点的数据链路层协议。
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有身份验证的功能。
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支持多种网络层协议和物理层链路。
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组成：
- 数据链路层协议可以用于异步串行或同步串行介质。
- 使用链路控制协议（LCP）建立并维护数据链路层连接。
- 网络控制协议（NCP）运行在点到点连接上使用多种网络层协议。
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PPP协议帧格式：
- 首部 - 信息部分 - 尾部。
- 帧头和帧尾都是7E。
- PPP有一个两个字节的协议字段。表示信息字段是那种类型的数据。
- 字节填充或零比特填充实现透明传输。
- 不使用序号和确认机制。
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2、以太网
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以太网的的特点：
- 动态随机接入。
- B向D发送数据，A、C、E都能收到但不处理，只有D接收B发送的数据。
- 使用CSMA/CD协议：多点接入、载波监听、碰撞检测。
- 发送具有不确定性，不适合长距离的传输。
- 不能进行全双工通信，只能进行半双工通信。
- 最短有效帧长为64字节，小于64字节的都被认为是无效帧。
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以太网：
- 以太网与数据链路层的两个子层：
- 逻辑链路控制子层。
- 媒体接入控制子层。
- 以太网提供的是不可靠的交付，当接收到有差错的数据就丢弃。
- 以太网与数据链路层的两个子层：
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以太网信道利用率：
- 争用期长度为2t，即端到端传播时延的两倍。检测到碰撞后不发送信号。
- 信道利用率：a等于端到端时延与帧发送时间之比。a越小表示利用率越高。最大信道利用率为1/(1+a)。
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MAC地址：
- 硬件地址又称为物理地址或MAC地址。
- 适配器从网络上每收到一个帧，就用硬件检测帧中的MAC地址。是发往本站的则首先，否则丢弃。
- 发往本站的三种帧：单播（一对一）、广播（一对全体）、多播（一对多）。
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以太网帧格式：
- 最常用的是以太网V2的格式。
- 目的地址 - 源地址 - 类型 - 数据 - 帧校验序列。
- 帧之间最小间隔为9.6微秒。
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扩展以太网：
- 在数据链路层扩展：网桥。一定程度上隔绝了冲突，但是效率降低。
- 交换机：网桥中每个接口接的不是一个碰撞域，而是一台计算机。每两个计算机都可以同时通信，没有碰撞。
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生成树算法：
- 透明网桥使用，为了避免产生转发的帧在网络中不停兜圈子。
- 对于生成树，整个连通域中不存在回路，即任何两个站之间只有一条路径。
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虚拟局域网：
- LAN：一个局域网。
- VLAN：虚拟局域网，按虚拟网段划分局域网。
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高速以太网：
- 可在全双工方式下工作而无冲突发生。
- 不使用CSMA/CD协议。帧格式不变。
- 帧间隔缩短为0.96微秒。