计算机网络自顶向下(五)——链路层和局域网
链路层
目标:原理和实现
原理:
检错和纠错
共享广播信道:多点接入
链路层寻址
LAN:以太网,VLANs
可靠数据传输
链路层技术的实现
引论
广域网WAN:网络形式采用点到点链路,实现容易
局域网LAN:一般采用多点连接方式,实现复杂
链路层的主要功能:一个节点把帧通过链路传到相邻的另一个节点(点到点)。
链路层服务:成帧,链路介入;在相邻两个节点完成可靠数据传递;在相邻节点间进行可靠转发;流量控制;错误检测;差错纠正;半双工和全双工(可收可发)。(一个特定的链路层只提供其中一种服务)
链路层功能在哪里实现:每个主机上,装了网卡,网卡实现网络层和链路层的功能;路由器上有多个网卡,每个网卡实现了物理层和相应链路层的功能。即,链路层功能在网卡上实现,网卡又称网络适配器(NIC),开机自动运行,按照协议工作。
差错检测和纠正
残存错误
奇偶校验
CRC循环冗余校验码:
1)模2运算(按位异或,加法不进位);
2)位串的两种表示(0和1;多项式表示);
3)生成多项式(r次方的比特序列);
4)约定:sender多项式[D][EDC]
使得 receiver多项式[D][EDC]
满足 接收方r位多项式/生成多项式=整数,则数据在传输过程中没有出错
CRC性能分析:能够查出所有1bit的错误、双bit的错误……
多点访问协议
多路访问链路和协议:
两种类型的链路:点对点,广播(共享线路和媒体)
多路访问协议:MAC
理想的MAP协议:1)当一个节点要发送时,按R速率(按信道设计带宽全速)发送;2)当M个节点要发送,每个以R/M的平均速率发送;3)完全分布;4)简单。
MAC分类:信道划分,随机访问,依次轮流。
信道划分MAC协议:
(1)TDMA(time division multiple access):轮流使用信道,信道的时间分为周期(时分复用)
(2)FDMA(frequency division multiple access):信道的有效频率被分为一个个小的频段(频分复用)
(3)CDMA(code division multiple access):码分多路访问
随机存取协议