应用层报文 -> 运输层报文段 -> 网络层数据报 -> 链路层帧
两种类型的链路层信道:
1、广播信道。用于连接有限局域网、卫星网和混合光纤同轴电缆接入网中的多台主机。
2、点对点通信链路。适用范围从经电话线拨号服务到经光纤链路的高速点到点帧传输。
链路层提供的服务:
- 成帧。在网络层数据报经链路传送之前,要将其用链路层帧封装起来。
- 链路接入。媒体访问控制(MAC)协议规定了帧在链路上传输的规则。
- 可靠支付。通过确认和重传实现
- 差错检测和纠正。用硬件实现
链路层的主体部分时在网络适配器中实现的,也称网络接口卡(NIC)。位于网络适配器核心的链路层控制器时一个实现了许多链路层服务的专用芯片。链路层时硬件和软件的结合体,是协议栈中软件与硬件交接的地方。P2925
1、奇偶校验
二维奇偶校验
前向纠错,FEC
2、循环冗余校验CRC
多项式G5
多路访问链路和协议:
广播
碰撞,如何避免呢?—多路访问协议
- 信道划分协议:时分多路复用(TDM),频分多路复用(FDM),码分多址(CDMA)。CDMA编码
- 随机接入协议:时隙ALOHA,ALOHA,载波侦听多路访问(CSMA),具有碰撞检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)。
- 轮流协议:轮询协议,令牌传递协议。
DOCSIS 用于电缆接入网的链路层协议
5.4 交换局域网
链路层寻址和ARP
适配器(即网络接口)具有链路层地址即MAC地址,也称LAN地址、物理地址。链路层交换机并不具有与它们的接口相关联的链路层地址。
地址解析协议(ARP)能在网络层地址(IP)和链路层地址(MAC)之间进行转换。
Address Resolution Protocol
每台主机或路由器在内存中具有一个ARP表,包含IP地址到MAC地址的映射关系。
MAC广播地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF
ARP属于网络层还是链路层协议?
以太网—目前为止最流行的有线局域网技术
因特网—最流行的全球联网技术
以太网帧结构:
- 数据字段。承载了IP数据报。
- 目的地址。包含目的适配器的MAC地址。
- 源地址。包含了传输该帧到局域网上的适配器的MAC地址。
- 类型字段。允许以太网复用多种网络层协议。
- CRC。循环冗余检测字段的目的时使得接收适配器检测帧中是否引入了差错。
- 前同步码。
以太网技术,向网络层提供不可靠的,无连接服务,永远不会发送回复信息(ACK 或NCK)
技术简单—>产品便宜
以太网是链路层,也是物理层的规范
以太网帧格式,历经30年,唯一没有改变的持久不变量
链路层交换机
1、交换机的转发和过滤
2、自学习
3、链路层交换机的性质
4、交换机和路由器比较:
交换机使用MAC地址转发分组,是第二层的分组交换机,而路由器使用IP地址转发,是第三层的分组交换机。
链路层的基本服务是将网络层的数据报从一个节点移动到一个相邻的节点。
路由器和交换机的不同之处?
路由谋短,交换求快。
路由要最短路径送报文,交换要快速转发提高吞吐量。
家用宽带路由器,其实是交换机和路由器的结合体,有两个网络层接口,一个连接运营商网络,物理上也就是Wan口,IP地址由运营商分配。另一个连接家庭网络,没有物理接口,IP地址由自己通过路由器管理界面配置,一般默认是192.168.1.1
那另外几个Lan口干什么用的?这就是交换机接口,和家庭网络接口相连,负责家庭网络内部通信。
5.7回顾:Web页面请求的历程
DHCP属于应用层协议,并且使用的是UDP协议的应用层协议