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  • 关于以太网数据链路层长度大小 以太网一包数据:总长度为1518,带Vlan的为1522,4个字节Vlan Tag在类型之前 带Vlan

    关于以太网数据链路层长度大小

     

    以太网一包数据:总长度为1518,带Vlan的为1522,4个字节Vlan Tag在类型之前

     

    带Vlan

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  • 对CSMA/CD算法有详细的介绍,及反压流控等
  • 通过对目前网络拓扑发现算法的研究 该文提出了改进的以太网设备连接判定定理 并在此基础上提出了改进算法 改进后 法能够发现原来网络中无法发现的设备 算法的应用范围更广 适应性更强 更贴近实际环境 能够简单 完整 ...
  • 06-数据链路层以太网.pdf
  • HCIA路由之数据链路层以太网

    千次阅读 2021-02-25 13:51:07
    一、数据链路层以太网 1.以太网:Ethernet,当今主导地位的局域网组网技术 2.以太网的发展 (1)20世纪70年代,由Xerox公司联合Inter和DEC公司开发以太网 (2)1973年,传输速率 3Mb/s (实验室) (3)1980年,...

    一、数据链路层与以太网
    1.以太网:Ethernet,当今主导地位的局域网组网技术

    2.以太网的发展
    (1)20世纪70年代,由Xerox公司联合Inter和DEC公司开发以太网
    (2)1973年,传输速率 3Mb/s (实验室)
    (3)1980年,传输速率10Mb/s
    (4)1990年,出现双绞线介质的以太网
    (5)1992年,传输速率100Mb/s
    (6)1998年,传输速率1000Mb/s
    (7)2010年,IEEE发布40G/100G标准
    (8)2013年,400G的以太网标准工作正式启动
    3.数据链路层
    LLC:Logical Link Control 逻辑链路控制
    负责识别网络层的协议类型,接受上层数据包封装成帧后,向下层传递。
    MAC:Media Access Control 介质访问控制
    负责控制与连接物理层的物理介质
    处理硬件设备的物理寻址,定义网络拓扑及数据帧的传递顺序


    4.以太网的帧结构

    5.以太网的MAC地址
    定义:MAC地址由两部分组成,分别是供应商代码和序列号。其中前24位代表该供应商代码,由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由厂商自己分配

    数据链路层基于MAC地址进行帧的传输

    以上是今天的学习任务。

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  • 链路层编址 地址解析协议(ARP),该协议为节点提供了将IP地址转换为链路层地址的机制。 动态主机配置协议(DHCP)。 MAC地址 并非节点具有链路层地址,而是节点的适配器(网络接口)具有链路层地址(MAC)。  ...

    链路层编址

    1. 地址解析协议(ARP),该协议为节点提供了将IP地址转换为链路层地址的机制。
    2. 动态主机配置协议(DHCP)。

    MAC地址

    并非节点具有链路层地址,而是节点的适配器(网络接口)具有链路层地址(MAC)。 
    MAC地址的作用是标识局域网内一个帧从哪个接口到哪个物理相连的其他接口.因此,拥有多个网络接口的主机或路由器将具有与之相关联的多个链路层地址,就像他们也具有多个IP地址一样.需要注意的是,链路层交换机没有MAC地址. 
    MAC地址也被称为LAN地址,物理地址. 
    MAC地址长度为6个字节,,共有2^48个可能的MAC地址. 
    MAC地址空间由IEEE统一管理.当一个公司要生产适配器的时候,他象征性的付一点钱给IEEE,买一个2^24的地址空间.IEEE固定前24位,后24位由各个公司自己生成唯一标识. 
    当适配器收到一个帧时,会先检查这个帧的MAC地址与自己的接口MAC是否一致,如果不匹配就丢弃该帧,如果匹配向上传递.这种适配是使用硬件实现的. 

    FF-FF-FF-FF-FF-FF是唯一的用来广播的MAC地址

    地址解析协议(ARP)

    ARP做什么? 

    ARP:将32位的IP地址转换为48位的物理地址MAC。

    ARP的任务是把网络层的IP地址和链路层的MAC进行转换 
    在发送主机的ARP模块将取在相同局域网上的任何IP地址进行输入,然后返回相应的MAC地址 
    DNS和ARP很相似,但是DNS和ARP的区别是DNS为因特网上的任何主机解析主机名,而ARP只为在同一个子网上的主机和路由器接口解析IP地址. 
    ARP如何工作? 
    每台主机或者路由器在它的内存中都有一张ARP表,这张表包含了IP地址到MAC地址的映射关系.ARP表中也有一个寿命(TTL)值,它指示了从表中删除每个映射的时间,一个表项的过期时间一般是20分钟 
    这张表不必为该子网上的每台主机和每个路由器都包含一个表项,某些可能从没进入过表,某些可能已经过期 
    当主机222.222.222.220要发送一个数据报,该数据报要IP寻址到本子网上另一台主机或路由器.发送主机需要拿到MAC地址然后进行发送.如果ARP表中有这一项,那么直接取即可.如果没有,那么就会发送一个ARP分组. 
    一个ARP分组有几个字段,包括发送和接收IP地址和MAC地址.ARP查询分组和ARP响应分组都具有相同格式. 
    222.222.222.220使用MAC广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF向它的接口传递一个ARP查询分组,接口在链路层帧中封装这个ARP分组,用广播地址作为帧的目的地址,并将该帧传输进子网中,子网中的每个结点的接口都能收到该帧,并都把该帧中的ARP分组向上传给ARP模块,ARP检查查询分组中的目的IP地址和自己的IP是否一样,其中匹配的那一个给查询主机送回(不是广播)一个ARP响应,然后222.222.222.220更新它的ARP表并发送IP数据报,该数据报被封装在链路层帧中,且该帧的目的MAC就是对先前ARP请求进行响应的MAC地址。

    TIP:

    • ARP查询是广播,ARP响应是标准传输
    • ARP是即插即用的,不需要管理员配置
    • ARP是跨越链路层和网络层边界的协议
    • 当向另一个子网中发送数据时,每次都会使用ARP找到下一跳,然后一跳一次的穿过去.不能用ARP直接解析,因根本不在一个子网中

    ARP报文格式如下:

    硬件类型(16位):指定物理地址的类型,1表示以太网。

    上层协议类型(16位):指定要将MAC地址映射成什么协议的地址。0x0800表示IP地址。

    MAC地址长度(8位):指定MAC地址的长度,单位是字节。

    协议地址长度(8位):指定协议地址的长度,单位为字节。

    操作类型:1表示ARP请求、2表示ARP回应、3表示RARP请求,4表示RARP回应。

    接下来为发送源的物理地址和协议地址(由于回应时要知道发送给谁,以此来封装以太帧),目的物理地址和协议地址。

    封装ARP请求时,发送源除了目的物理地址外都会填写。

    当路由器或主机选择了某条路由时,首先会查找ARP缓存,若缓存中有对应IP地址的物理地址,则以此封装以太帧,否则会广播(为二层广播)ARP报文,每个主机接收到ARP请求报文后,会缓存发送源的IP——MAC对到ARP缓存中,目的主机会发送ARP回应(此时为单播),当发送源接收到回应时,会将目的方的IP——MAC对存放在ARP缓存中。在点到点的物理连接中,是不会用到ARP报文的,在启动时双方都会通告对方自己的IP地址,此时物理层的封装不需要MAC地址。windows上可以使用arp -a查看本机的ARP缓存。ARP缓存中的每个条目的最大存活时间为20分钟(从条目创建时开始计时)。

     

    ARP代理:

    之前说ARP请求是广播的,我们知道路由器是分割广播域的(这部分在CCNA总结中会讲),如果我们要查询的IP地址在外网怎么办?此时就需要ARP代理,当发送源广播ARP请求时,本地网络上不会有主机回应(因为IP地址是外网的),此时路由器将会回应该请求,则发送源误认为路由器就是目的主机,会将报文全部转发给它,再由路由器转发报文,则该路由器就被称为ARP代理。

    免费ARP:

    在主机开机配置时,会发送一个目的IP地址为自己IP地址的ARP请求报文,该报文称为免费ARP,其作用如下:

    1、让主机确认本地网络上是否有与自己IP地址相同的主机,若有,则ICMP错误报文被返回。

    2、若接收主机ARP缓存中本身就有发送源主机的IP——MAC对,则会更新,否则,会缓存发送源的IP——MAC对。

     

    局域网中一台主机获取已知一台IP地址的主机的硬件地址过程:(ARP解析过程)

    当主机A向本局域网上的主机B发送IP数据报时,先在ARP高速缓存中查找B主机IP所对应的硬件地址,要是找到了,就将此硬件地址写入到MAC帧首部的目的地址中,然后通过局域网发送;要是没有找到,那么主机A会运行ARP,将会按照以下步骤找出主机B的硬件地址。

    ①主机A想局域网中广播发送一个ARP请求分组,广播的主要内容是:“我的IP地址是IPA,我的硬件地址是MACA,我要知道IP地址为IPB的主机的硬件地址”。

    此时局域网中的主机都会收到这样的一个数据帧:

    ②链路层在接收到这个数据帧之后将有效载荷和报头分离之后,将有效载荷交付给ARP协议进行处理(因为MAC帧首部的帧类型为ARP协议)。

    ③在所有局域网中的主机获得链路层交付的有效载荷后,它们会对其进行处理,发现其中的接收端IP地址(目的IP地址)与自己的IP地址不同,则会将该数据报丢弃,不做处理。只有B主机会发现接收端IP地址与自己的IP地址相同,此时B主机会向A主机单播一个响应分组(因为通过A的广播,B知道了A的IP地址和硬件地址),“我的IP是IPB,我的硬件地址是MACB”。

    ARP响应报文,操作类型字段应该为2,上图有误,将1改为2

    ④在主机A收到主机B的ARP响应分组后,就在ARP的高速缓存中写入B主机的IP地址到硬件地址的映射。

    以太网

    以太网是一种局域网技术. 
    以太网现行的主要结构是星型拓扑,不再使用集线器,而是使用交换机. 
    交换机不仅是无碰撞的,而且是名副其实的存储转发分组交换机.交换机运行在第二层.

    以太网帧结构

    |–前同步码–|–目的地址–|–源地址–|–类型–|–数据–|–CRC–|

    字段描述
    数据字段(46-1500字节)这个字段承载IP数据报.以太网的最大传输单元(MTU)是1500字节.如果超过就要分片.最小是46字节,如果不足,就要填充.网络层使用IP数据报标记的长度来确定去掉填充的字节.
    目的地址(6字节)目的接口的MAC地址.只有本接口地址和广播地址,帧中的数据字段才会被接收方送到网路层.
    源地址(6字节)发送者的MAC地址
    类型字段(2字节)不一定数据一定是IP数据报.可能是各种不同的网络协议.比如ARP,AppleTalk等.用来标记网络层协议类型,以正确分发给网络层
    CRC(4字节)使接收接口检测帧中是否引入了差错
    前同步码(8字节)前七个字节(10101010)用来”唤醒”接收适配器,并且同步时钟频率(为了支持不同的以太网速率总会产生漂移).第8个字节(10101011)最后两个比特(第一个连续出现的1)用来警告网卡:”数据马上到来”

    以太网面向无连接,都向网络层提供不可靠服务.当使用CRC检测到帧错误后,它只是简单的丢掉,不会确认重传

    链路层交换机

    交换机的任务是接收入链路层帧并将它们转发到出链路。交换机自身对子网中的主机和路由器是透明的。

    交换机转发和过滤

    过滤是决定一个帧应该转发到某个接口还是应当将其丢弃的交换机功能. 
    转发是决定一个帧应该被导向哪个接口并且导向这个接口的功能. 
    转发和过滤通过交换机表来完成 
    交换机表项有:

    • MAC地址
    • 通向该MAC地址的接口号
    • 表项放在表中的时间

    交换机转发的分组和路由器不一样,交换机转发的分组基于MAC地址 
    当一个目的地址发来时,交换机做这样的处理:

    • 表中没有该表项时,交换机广播(除了来源接口)
    • 查表得来源接口和目的接口一样,交换机丢弃分组(已经在包含目的地的局域网网段广播过了)
    • 查表得有一个表项匹配,且不是来源接口,交换机转发分组过去.

    自学习

    交换机是这样自学习的:

     

    • 交换机初始为空
    • 每个入帧到达,交换机会存储1.该帧源地址2.该帧到达的接口3.当前时间
    • 如果过了老化期后,交换机没有收到同一个源地址的帧,交换机就删除这个表项.(防止接口上的一台PC被另一个替换)

    交换机是即插即用的;是双工的,任何交换机接口能够同时发送和接收

    链路层交换机的性质

    交换机的几个优点:

    • 消除碰撞:使用交换机的局域网没有因碰撞浪费的带宽.交换机缓存帧,并且同一时刻只发一个.最大聚合带宽是所有接口之和
    • 异质的链路:交换机将链路彼此隔离
    • 管理:交换机易于进行网络管理

    TIP:交换机毒化

    • 攻击者向交换机发送大量具有不同源MAC地址的分组,用伪造表项填满交换机表项.让正常的分组没办法传输,交换机只能广播大部分的帧,这些帧能够由嗅探器俘获到

    交换机与路由器比较

    交换机的优点和缺点 
    优点 :

    • 即插即用
    • 具有相对较高的分组过滤转发速率

    缺点:

    • 大型交换网络要求主机和路由器上有大的ARP表,这将生成可观的ARP流量和处理量.
    • 交换机对于广播风暴不提供任何保护措施,如果主机出故障不停广播帧,交换机会转发所有帧,让以太网崩溃

    路由器的优点和缺点 
    优点:

    • 路由器没有生成树限制,所以路由器允许以丰富的拓扑结构构建因特网
    • 路由器对第二层的广播风暴提供了防火墙保护

    缺点:

    • 不是即插即用的
    • 处理分组时间长

    链路虚拟化:网络作为链路层

    多协议标签交换的目标是:对于基于固定长度标签和虚电路的技术,在不放弃基于目的地IP数据报转发的基础设施的前提下,当可能是通过选择新的标识数据报并允许路由器基于固定长度的标签(而不是目的地IP地址)转发数据报来增强功能 
    MPLS分组只能在MPLS使能的路由器之间发,因为MPLS首部位于链路层和网络层首部之间,普通路由器不认识. 
    MPLS使能的路由器会通告其他路由自己能到达的目的地A,并且通告MPLS的某个标签可以到达目的地A. 
    当一个MPLS分组到达时,路由器解析入标签,查MPLS表,然后把标签换成表中的出标签,发送到表中标记的接口中(类似虚电路). 
    MPLS可以配置一条预计算的无故障的路径来应对链路故障.

     

    在发送数据时,数据从高层到低层,然后才到通信链路上传输。使用IP地址的IP数据报一旦交给了数据链路层,就被封装成了MAC帧。MAC帧在传送时使用的源地址和目的地址都是硬件地址。连接在通信链路上的设备(主机或路由器)在接收MAC帧时,根据是MAC帧首部的硬件地址。在数据链路层看不到隐藏在MAC帧中的IP地址。只有在剥去MAC帧的首部和尾部后把MAC层的数据交给网络层后,网络层才能在IP数据报的首部中找到源IP地址和目的IP地址。 

     

     

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  • 数据链路层的主要功能

    万次阅读 多人点赞 2019-05-28 11:03:46
    数据链路层主要功能数据传输差错控制数据链路层的三个基本问题1.封装成帧2. 透明传输3. 差错检测 数据传输 透明传输其实就是指无论是什么报文都可以传输。在数据链路层将网络层协议封装成帧时,会在首部和尾部分别...

    主要功能概述

    数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标计算机的网络层。为达到这一目的,数据链路层必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块(在数据链路层中将这种数据块称为帧,帧是数据链路层的传送单位);如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使之与接收方相匹配;在两个网路实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。这些功能具体表现在以下几个方面。

    数据链路层的三个基本问题

    1. 封装成帧

    为了向网络层提供服务,数据链路层必须使用物理层提供的服务。而物理层我们知道,它是以比特流进行传输的,这种比特流并不保证在数据传输过程中没有错误,接收到的位数量可能少于、等于或者多于发送的位数量。而且它们还可能有不同的值,这时数据链路层为了能实现数据有效的差错控制,就采用了一种“帧”的数据块进行传输。而要采帧格式传输,就必须有相应的帧同步技术,这就是数据链路层的“成帧”(也称为“帧同步”)功能。

    • 封装成帧(framing):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。接收端在收到物理层上交的比特流后,就能根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的开始和结束。
    • 分组交换的一个重要概念:就是所有在因特网上传送的数据都是以分组(即IP数据报)为传送单位。
    • 网络层的IP数据报传送到数据链路层就成为帧的数据部分。在帧的数据部分的前面和后面分别添加上首部和尾部,就构成了一个完整的帧。
    • 帧长等于数据部分长度加上帧首部和帧尾部的长度,而首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界(即确定帧的界限)。
    • 首部和尾部还包含许多必要的控制信息,在发送帧时,是从帧首部开始发送。
    • 各种数据链路层协议都要对帧首部和帧尾部的格式有明确的规定。
    • 为了提高帧的传输效率,应当使帧的数据部分长度尽可能大于首部和尾部的长度。但是,每一种链路层协议都规定了帧的数据部分的长度上限——最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。
      在这里插入图片描述
    • 当数据是由可打印的ASCII码组成的文本文件时,帧定界可以使用特殊的帧定界符。
    • 控制字符SOH(Start Of Header)放在一帧的最前面,表示帧的首部开始。另一个控制字符EOT(End Of Transmission)表示帧的结束。他们的十六进制编码分别是01(二进制是00000001)和04(二进制是00000100)。
      在这里插入图片描述
    • 采用帧传输方式的好处是,在发现有数据传送错误时,只需将有差错的帧再次传送,而不需要将全部数据的比特流进行重传,这就在传送效率上将大大提高。但随后很快又恢复正常,于是重新从头开始发送刚才未发送完的帧。由于使用了帧定界符,在接收端就知道前面收到的数据时个不完整的帧(只有首部SOH,没有传输结束符EOT),必须丢弃。而后面收到的数据有明显的帧定界符(SOH和EOT),因此这是一个完整的帧,应当收下

    但同时也带来了两方面的问题:(1)如何识别帧的开始与结束;(2)在夹杂着重传的数据帧中,接收方在接收到重传的数据帧时是识别成新的数据帧,还是识别成已传帧的重传帧呢?这就要靠数据链路层的各种“帧同步”技术来识别了。“帧同步”技术既可使接收方能从以上并不是完全有序的比特流中准确地区分出每一帧的开始和结束,同时还可识别重传帧。

    2. 透明传输

    在上面提到了在数据链路层实现透明传输和封装成帧时,使用到了转义字符。在假设没有使用转义字符的前提下我们来分析一下存在的问题:

    • 由于帧的开始和结束的标记是使用专门指明的控制字符,因此,所传输的数据中的任何8比特的组合一定不允许和用作帧定界的控制字符的比特编码一样,否则就会出现帧定界的错误。
    • 当传送的帧使用文本文件组成的帧时(文本文件中的字符都是从键盘上输入的),其数据部分显然不会出现像SOH或EOT这样的帧定界控制字符。可见不管从键盘上输入什么字符都可以放在这样的帧中传输过去,因此这样的传输就是透明传输。

    问题:当数据部分是非ASCII码的文本文件时(如二进制代码的计算机程序或图像等),情况就不同了,如果数据中的某个字符的二进制代码恰好和SOH或EOT这种控制字符一样,数据链路层就会错误地找到帧的边界,把部分帧收下(误认为是完整的帧),而把剩下的那部分数据丢弃(这部分找不到帧定界控制字符SOH)。这样的帧的传输显然就不是透明传输。

    在这里插入图片描述

    • 问题分析:为了解决透明传输的问题,就必须设法使数据中可能出现的控制字符“SOH”和“EOT”在接收端不被解析为控制字符
    • 解决方法:发送端的数据链路层在数据中出现控制字符”SOH”和”EOT”的前面插入一个转义字符”ESC”(其十六进制编码是1B)。而在接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符。这种方法称为字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing)。如果转义字符也出现在数据当中,那么解决方法仍然是在转义字符的前面插入一个转义字符。因此,当接收端收到连续的两个转义字符时,就删除其中前面的一个
      在这里插入图片描述

    3. 差错检测

    传输差错:可分为两大类,一类就是最基本的比特差错,另一类就是收到的帧并没有出现比特错误,但却出现了帧丢失帧重复帧失序

    • 比特差错:就是比特在传输过程中可能会产生差错,即1可能会变成0,0可能会变成1。比特差错是传输差错中的一种。
    • 三个帧:[#1]-[#2]-[#3],假定在接收端收到的却有可能出现的情况:
      (1)帧丢失:收到[#1]-[#3](丢失了[#2])。
      (2)帧重复:收到[#1]-[#2]-[#2]-[#3](收到两个[#2])。
      (3)帧失序:收到[#1]-[#3]-[#2](后面发的帧反而先到达了接收端,这与一般的数据链路层传输概念不一样)。
    • 误码率BER(Bit Error Rate):就是在一段时间内,传输错误的比特占所传输比特总数的比率。例如,误码率为10 ^ (-10)时,表示平均每传送10^10个比特就会出现一个比特的差错。误码率与信噪比有很大的关系,如果提高信噪比,就可以使误码率减小

    问题:实际的通信链路并非理想的,它不可能使误码率下降到零。
    问题分析:为了保证数据传输的可靠性,在计算机网络传输数据时,必须采用各种检测措施。
    解决方法:目前在数据链路层广泛使用了循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)的检测技术。
    注:在数据链路层使用CRC检验,能够实现无比特差错的传输,但这还不是可靠传输

    补充:
    OSI的观点是必须把数据链路层做成是可靠传输的。因此在CRC检测基础上,增加了帧编号、确认和重传机制。收到正确的帧就要向发送端发送确认。发送端在一定的期限内若没有收到对方的确认,就认为出现了差错,因而就进行重传,直到收到对方的确认为止。
    这种方法在历史上曾经起到很好的作用。但现在的通信线路的质量已经大大提高了,由通信链路质量不好引起差错的概率已经大大降低。

    因特网广泛使用的数据链路层协议都不适用确认和重传机制,即不要求数据链路层向上层提供可靠传输的服务(因为这要付出的代价太高,不合算)。如果在数据链路层传输数据时除了差错并且需要进行改正,那么改正差错的任务就由上层协议(如,运输层TCP协议)来完成。实验证明,这样可以提高通信效率。

    MAC寻址

    这是数据链路层中的MAC子层主要功能。这里所说的“寻址”与“IP地址寻址”是完全不一样的,因为此处所寻找地址是计算机网卡的MAC地址,也称“物理地址”、“硬件地址”,而不是IP地址。在以太网中,采用媒体访问控制(Media Access Control, MAC)地址进行寻址,MAC地址被烧入每个以太网网卡中。这在多点连接的情况下非常必需,因为在这种多点连接的网络通信中,必须保证每一帧都能准确地送到正确的地址,接收方也应当知道发送方是哪一个站。

    链路层向网络层提供的服务

    数据链路层的设计目标就是为网络层提供各种需要的服务。实际的服务随系统的不同而不同,但是一般情况下,数据链路层会向网络层提供以下三种类型的服务:

    1. 无确认的无连接服务

    “无确认的无连接服务”是指源计算机向目标计算机发送独立的帧,目标计算机并不对这些帧进行确认。这种服务,事先无需建立逻辑连接,事后也不用解释逻辑连接。正因如此,如果由于线路上的原因造成某一帧的数据丢失,则数据链路层并不会检测到这样的丢失帧,也不会恢复这些帧。出现这种情况的后果是可想而知的,当然在错误率很低,或者对数据的完整性要求不高的情况下(如话音数据),这样的服务还是非常有用的,因为这样简单的错误可以交给OSI上面的各层来恢复。如大多数局域网在数据链路层所采用的服务也是无确认的无连接服务。

    2. 有确认的无连接服务

    为了解决以上“无确认的无连接服务”的不足,提高数据传输的可靠性,引入了“有确认的无连接服务”。在这种连接服务中,源主机数据链路层必须对每个发送的数据帧进行编号,目的主机数据链路层也必须对每个接收的数据帧进行确认。如果源主机数据链路层在规定的时间内未接收到所发送的数据帧的确认,那么它需要重发该帧。 这样发送方知道每一帧是否正确地到达对方。这类服务主要用于不可靠信道,如无线通信系统。它与下面将要介绍的“有确认的面向连接服务”的不同之处在于它不需要在帧传输之前建立数据链路,也不要在在帧传输结束后释放数据链路。

    3. 有确认的面向连接服务

    大多数数据链路层都采用向网络层提供面向连接确认服务。利用这种服务,源计算机和目标计算机在传输数据之前需要先建立一个连接,该连接上发送的每一帧也都被编号,数据链路层保证每一帧都会被接收到。而且它还保证每一帧只被按正常顺序接收一次。这也正是面向连接服务与前面介绍的“有确认无连接服务”的区别,在无连接有确认的服务中,在没有检测到确认时,系统会认为对方没收到,于是会重发数据,而由于是无连接的,所以这样的数据可能会复发多次,对方也可能接收多次,造成数据错误。这种服务类型存在3个阶段,即:数据链路建立、数据传输、数据链路释放阶段。每个被传输的帧都被编号,以确保帧传输的内容与顺序的正确性。大多数广域网的通信子网的数据链路层采用面向连接确认服务。

    以太网采用无连接的工作方式,读发送的数据帧不进行编号,也不要求对方发回确认。目的站收到有差错的帧就把他丢弃,不采取其他行为。

    其他知识点

    • 局域网的优点:具有广播功能,从一个站点可以很方便的访问全网;便于系统的扩展和逐渐演变;提高了系统的可靠性、可用性和生存性。
    • 以太网采用的协议是具有冲突检测的载波监听多点接入CMSA/CD。协议的要点是:发送前先监听,便发送边监听,一旦发现总线上出现了碰撞,就立即停止发送。然后按照退避算法等待一段随机时间后再次发送。因此,每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞的可能性。以太网上各站点都平等的争用以太网信道。
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  • 以太网链路层数据格式

    千次阅读 2010-07-04 13:24:00
    以太网这个术语一般是指数字设备公司( Digital Equipment Corp.) 、英特尔公司(Intel Corp .)和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准。它是当今 TCP/IP采用的主要的局域网技术。它采用一种称作 CSMA/CD的媒体接...
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  • 数据链路层的介绍,以太网MAC地址,了解以太网帧的包装,交换机的工作原理,命令行的层次关系 数据链路层的功能及交换机的工作原理简单介绍
  • 局域网数据链路层

    2015-03-31 00:09:40
    该资源讲解TCP/IP课程中的局域网数据的内容,对照PPT了解数据链路并抓包
  • 3.1.1 数据链路和帧 3.1.2 三个基本问题 3.2 点对点协议 PPP 3.2.1 PPP 协议的特点 3.2.2 PPP 协议的帧格式 3.2.3 PPP 协议的工作状态 3.3 使用广播信道的数据链路 3.3.1 局域网的数据链路 3.3.2 ...
  • 数据链路层的基本数据单位:帧。 数据链路层的三个基本问题:封装成帧、透明传输、差错检测。 主要协议:以太网协议。 重要设备:网桥、交换机、适配器、转发器、集线器。 1、主要功能 数据链路层在物理层提供...
  • 数据链路层的建立维护与删除,数据帧的包装,传输与同步, 以太网帧的格式,交换机的转发原理(环境,过程,原理) 交换机的命令行配置(用户,特权,接口,全局配置模式,)
  • 目标:在linux下使用C语言的原始套接字来接收以太网数据链路层上的数据,并
  • 数据链路层的三个基本问题 目录标题数据链路层的三个基本问题1. 封装成帧2. 透明传输3. 差错检测 1. 封装成帧 ①数据链路层将IP的数据报的前后分别添加首部和尾部,构成一个帧。但因该层的协议很多,不同协议的帧的...
  • 链路层以太网协议

    2018-06-20 09:53:49
    TCP/IP支持多种不同的链路层协议,这取决于网络所使用的硬件,如以太网、令牌环网、FDDI(光纤分布式数据接口)及RS-232串行线路等。二、以太网IP数据报与IEEE 802网络的IP数据报1)两种帧格式都采用48 bit(6字节.....
  • 数据链路层的一些总结

    千次阅读 2016-09-21 10:27:33
    在网络中,主机与主机之间总是通过一个网线把各自的网卡对接起来,数据链路层的功能就是把一帧数据从当前主机(的某个网卡)传递到相连的下一个主机上(的某个网卡); 数据链路层为适应物理层采用的不同硬件,它...
  • 湘潭大学网络协议TCP/IP实验一, 以太网链路层帧格式分析实验报告,仅供参考
  • 数据链路层的功能

    千次阅读 2017-03-22 09:47:44
    数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层...对网络层而言,数据链路层的基本任务是将源机器中来自网络层的数据传输到目标机器的网络层。数据链路层通常可为网络层提供的服务有: (1)无确认的无连接服务; 适
  • 数据链路层的主要功能与服务

    千次阅读 2014-06-29 21:46:39
    为达到这一目的,数据链路层必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块(在数据链路层中将这种数据块称为帧,帧是数据链路层的传送单位);如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,...
  • 链路层 基于物理链路(如以太网)发送和接收ip数据以太网 是tcp/ip采用的主要的局域网技术标准(照我的理解就是当前采用交换机或集线器构成的局域网结构)。10m/s 以太网链路层协议 基于以太网结构的局域网提供...
  • 数据链路层的三个基本问题

    万次阅读 多人点赞 2016-01-30 21:58:54
    数据链路层的三个基本问题1. 封装成帧 封装成帧(framing):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。 接收端在收到物理层上交的比特流后,就能根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的...
  • 链路层:以太网总结

    2019-12-04 16:46:42
    基本数据单位:数据帧(frame),也叫以太网帧 前同步码: 用于发送端与接收端的时钟同步 CRC:检验数据帧是否...链路层协议:MAC协议,ARP协议 多路访问控制(MAC)协议—解决多个节点如何使用信道的问题, 两个节点...
  • 数据链路层的基本功能简单总结

    千次阅读 2020-05-11 21:49:59
    因为遇到了这样一道题,所以想借此机会记录一下数据链路层的基本功能。 题目如下: (多选)下列属于数据链路层基本功能的有 ( ) A、流量控制 B、介质访问控制 C、成帧 D、差错控制 答案:ABCD 数据链路层位于物理...
  • 以太网链路层网络拓扑发现方法研究 [日期:2006-05-23] 来源: 作者: [字体:大 中 小] 黄波 摘要 本文分析了现有的以太网链路层拓扑发现算法,在此基础上提出了改进算法,给出了算法的基本实现方法。...

空空如也

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