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  • 网络层的概念 网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到...
  • 1.数据链路层的基本概念 数据电路是一条点到点的,由传输信道及其两端的DCE构成的物理电路。实现数据信号的传输。 数据链路就是在数据电路的基础上,增加了必要的通信协议来控制数据的传输。是一种逻辑链路。 ...

    1.数据链路层的基本概念

    • 数据电路是一条点到点的,由传输信道及其两端的DCE构成的物理电路。实现数据信号的传输。
    • 数据链路就是在数据电路的基础上,增加了必要的通信协议来控制数据的传输。是一种逻辑链路。
    • 数据链路层的功能:
    • 链路管理
    1. 帧定界/帧同步
    2. 流量控制
    3. 差错控制
    4. 数据和控制信息的识别
    5. 透明传输
    6. 寻址

    2.流量控制和差错控制

    1. 流量控制的作用:协调链路两端的发送站和接收站之间的数据传输流量,以保证双方的数据发送和接收达到平衡。
    2. 停止-等待方式流量控制
    • 开关式流量控制
    • 协议式流量控制
    •  
    • 停止-等待协议算法
      1. 传输帧周期:不重传的情况下,数据发送时延+传播时延*2+处理时延+确认帧发送时延(划线部分进行忽略)
      2. 性能分析:ts/(ts+2tp)

                           3.滑动窗口协议

                                              

                           4.连续ARQ协议:接收窗口尺寸等于1,发送方窗口尺寸为(1,2^n-1]。接收方只能按照顺序接收窗口指定序号的帧,只有正确接收,接收窗口才能前滑接收下一帧。发送过程中出错,要把出错帧开始的所有帧都重新发送。

                          5.选择ARQ协议:接收窗口尺寸为(1,2^(n-1)],发送窗口尺寸大于等于接收窗口的尺寸。出现接收错误时,只需重发出错的帧。

    3.点对点信道的数据链路层协议

    (1)面向比特的数据链路层协议

    (2)面向字符的数据链路协议:串行电路网际协议(SLIP)和点对点协议(PPP)

    4.多路访问信道的数据链路层

    环型网介质访问方法:令牌环、时隙环、寄存器插入环

    令牌总线介质访问方法

    无线局域网介质访问控制方法

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  • 数据链路层:主要是IP层的数据报封装成帧。功能主要包括成帧,差错控制,流量控制,传输管理等 网络层:主要实现分组转发-路由选择。主要功能包括路由选择,流量控制,差错控制和网际互连。 传输层:端到端通信,...

    1.OSI七层模型(物联网淑慧试用)

    物理层:透明传输比特流,主要是定义接口标准,如设备物理与逻辑连接方法,如电路接口标准,引脚数量和排列等(注意双绞线等物理传输媒介是第0层)

    数据链路层:主要是IP层的数据报封装成帧。功能主要包括成帧,差错控制,流量控制,传输管理等

    网络层:主要实现分组转发-路由选择。主要功能包括路由选择,流量控制,差错控制和网际互连。

    传输层:端到端通信,为端到端提供流量控制,差错控制,传输管理等

    会话层:允许不同主机间的不同进程建立会话并有序的传输数据,也叫建立同步。

    表示层:交换信息的表示方法,如数据压缩,加密解密等

    应用层:用户与网络的接口

     

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  • 网络

    万次阅读 2016-11-19 19:40:07
    网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向...

    网络层

    网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。主要内容有:虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、X.25协议、综合业务数据网(ISDN)、异步传输模式(ATM)及网际互连原理与实现。如下图1

     IP数据报头格式

    如下图2

    (1)版本 占4位,指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4(即IPv4)。

      (2)首部长度 占4位,可表示的最大十进制数值是15。请注意,这个字段所表示数的单位是32位字长(1个32位字长是4字节),因此,当IP的首部长度为1111时(即十进制的15),首部长度就达到60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时,必须利用最后的填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍开始,这样在实现IP协议时较为方便。首部长度限制为60字节的缺点是有时可能不够用。但这样做是希望用户尽量减少开销。最常用的首部长度就是20字节(即首部长度为0101),这时不使用任何选项。

      (3)区分服务 占8位,用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型,但实际上一直没有被使用过。1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(DifferentiatedServices)。只有在使用区分服务时,这个字段才起作用。

      (4)总长度 总长度指首部和数据之和的长度,单位为字节。总长度字段为16位,因此数据报的最大长度为216-1=65535字节

      在IP层下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式,其中包括帧格式中的数据字段的最大长度,这称为最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。当一个数据报封装成链路层的帧时,此数据报的总长度(即首部加上数据部分)一定不能超过下面的数据链路层的MTU值。

      (5)标识(identification) 占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器,每产生一个数据报,计数器就加1,并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号,因为IP是无连接服务,数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时,这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。

      (6)标志(flag) 占3位,但目前只有2位有意义。

      ● 标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。

      ● 标志字段中间的一位记为DF(Don’t Fragment),意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。

      (7)片偏移 占13位。片偏移指出:较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。也就是说,相对用户数据字段的起点,该片从何处开始。片偏移以8个字节为偏移单位。这就是说,每个分片的长度一定是8字节(64位)的整数倍。

      (8)生存时间 占8位,生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live),表明是数据报在网络中的寿命。由发出数据报的源点设置这个字段。其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子,因而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为TTL的单位。每经过一个路由器时,就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1秒,就把TTL值减1。当TTL值为0时,就丢弃这个数据报。

      (9)协议 占8位,协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议,以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。

      (10)首部检验和 占16位。这个字段只检验数据报的首部,但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器,路由器都要重新计算一下首部检验和(一些字段,如生存时间、标志、片偏移等都可能发生变化)。不检验数据部分可减少计算的工作量。

      (11)源地址 占32位。

      (12)目的地址 占32位。

    ICMP消息类型

    如下图3

     

     

     

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  • OSI模型中的网络

    2020-11-30 15:37:20
    网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向...

    网络层概述

    网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。主要内容有:虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、X.25协议、综合业务数据网(ISDN)、异步传输模式(ATM)及网际互连原理与实现。网络层还可以对数据进行分段和重组,以使得数据包的长度能够满足该链路的数据链路层协议所支持的最大数据帧长度。
    在这里插入图片描述

    编址: 网络层为每个节点分配标识,这就是网络层的地址,地址的分配也为从源到目的路径选择提供了基础
    路由选择: 网络层的一个关键作用就是要确定从源到目的的数据传递应该如何选择路由,网络层设备在计算路由之后,按照路由信息对数据包进行转发。执行网络层路由选择的设备成为路由器。
    拥塞控制 如果网络同时传送过多的数据包,就会有可能造成拥塞,导致数据丢失或延迟,网络层也负责对网络上的拥塞进行控制。
    异种网络互连: 通信链路和介质类型是多种多样的,每一种链路都有其特殊的通信规定,网络层必须能够工作在多种多样的链路和介质类型上,以便能够跨越多个网段提供通信服务。

    网络层地址

    网络层地址存在于OSI参考模型的第三层,是对通信节点的标识,也是数据在网络中进行转发的依据。不同的网络层协议具有不同的地址格式。IP地址由四个字节组成,通常用点分十进制数字表示;IPX地址由十个字节组成,其中前四个字节代表网络地址,后六个字节代表主机地址,通常用十六进制数字表示。
    网络层地址通常具有层次化结构,以便将一个巨大的网络区分成若干小块,以便寻址和管理。一种常见的方法是将网络层地址分为“网络地址”和“主机地址”,这样在转发数据包时就可以先将其发送到网络地址所标识的网络,再由所在网络上的网关将其发给主机地址所标识的目的主机。
    网络层地址通常是由管理员从逻辑上分配的,因此也称为逻辑地址。为了唯一地标识通信节点,任何一个网络层地址在网络中应该是惟一的。

    路由与可路由协议

    可路由协议是定义数据包内各个字段的格式和用途的网络层封装协议,该网络层协议允许将数据包从一个网络设备转发到另外一个网络设备。常见的可路由协议有TCP/IP协议族中的IP协议,Novell IPX/SPX协议族中的IPX协议。
    路由协议运行于路由器上,在路由器之间传递消息,计算用于转发的路由并形成路由表,以便为可路由协议提供路由选择服务。路由协议使路由信息能够在相邻路由器之间传递,确保所有路由器了解到达各个目的的路径。
    对于一种可路由器协议可以设计出很多路由协议为其服务。例如对于IP协议而言,常见的路由协议有RIP协议(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、IS-IS(Information System to Information System)

    面向连接和无连接的服务

    在计算机通信中,面向连接的服务和无连接服务是一对重要的概念。
    在这里插入图片描述

    面向连接
    使用面向连接的服务进行通信时,两个实体在通信前首先要建立连接,而在通信完成后释放连接;当被叫用户拒绝连接时,连接宣告失败。
    在建立连接阶段,有关的服务原语以及协议数据单元中,必须给出源主机和目的主机的地址,建立虚链路连接;在数据传输阶段,可以使用一个连接标识符来标识上述这种连接关系。
    通常面向连接的服务提供可靠的报文序列服务。接收方确认收到的每一份报文,使发送方确信它发送的报文已经到达目的地。确认过程增加了额外的开销和延迟,但如果报文丢失,发送方可以重新发送。在建立连接之后,每个用户可以发送可变长度(在某一限度之内)的报文,这些报文按顺序发送给远端的实体。在正常情况下,当两个报文发往同一目的地时,先发的先收到,但是先发的报文在途中有可能被延误,造成后发的报文反而先收到。接收方利用序列号判断接收的报文是否乱序,并对其按正确的顺序进行排列。面向连接的服务比较适用于在一定时间内向同一个目的地发送很多报文的情况,对于短报文数据的发送而言,面向连接的服务显得开销过大。

    无连接
    在无连接服务中,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留,这些资源是在数据传输时动态地进行分配的。无连接服务是以邮政系统为模型的,每个报文(信件)带有完整的目的地址,并且每一个报文都独立于其它报文,经由系统选定的路线传递。无连接服务提供尽力而为(best-effort)服务,即网络以当前拥有的资源尽力转发报文,但并不保证确切的服务质量。
    无连接服务的特征是它不需要通信的两个实体同时处于激活状态,而只需要正在工作的实体处于激活状态。他的优点是灵活方便和比较迅速,但无连接服务不能防止报文的丢失,重复或失序,因此它比较适合传送少量的零星的报文。

    并不是所有的应用程序都需要连接,对于某些应用而言,百分之百的可靠性没有必要;对另一些应用而言,其上层应用已经实现了可靠应答机制,所以其本身也不必再确保可靠性。
    OSI参考模型的网络层协议通常提供无连接的服务,不保证数据包的有序可靠传输。数据可靠传输功能通常在传输层实现。

    网络协议操作

    下图演示了数据从主机到服务器的发送过程。
    在这里插入图片描述
    当主机HostA上的应用程序需要发送数据到位于另一个网络的HostB时,首先将应用层信息转化为能够在网络中传播的数据;随后,在表示层给数据加上表示层报头,协商数据格式,是否加密,转化成对端能够理解的数据格式;然后,数据在会话层文加上会话层报头;以此类推,传输层加上传输层报头成为段(segment),网络层将段封装成包(packet),数据链路层加上数据链路层头封装为帧(frame),最终在物理层转换为比特流。HostA将比特流发送给网络中距自己最近的网关(gateway)——路由器RTA。
    RTA接收到比特流后,辨认出数据帧并检查该帧,确定被携带的网络层数据类型,然后去掉链路层帧头,得到网络层包。网络层路由转发进程检查包头以决定目的地址所在网段,然后通过查找路由转发信息获取相应输出接口以及下一跳的路由器RTB,输出接口的链路层为该包加上链路层帧头,封装成数据帧并发送到RTB。
    在随后的转发过程中,包在每一跳路由器都经历这一过程,直至包到达路由器RTC。RTC在查找路由转发信息时发现目的主机HostB与自己在同一链路上,随即将包封装成目的网络的链路层数据帧,发送给相应的目的主机。目的主机HostB接收到该包后,,由下而上经过各层的处理,最终送达相应的应用程序。

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  • 网络协议与应用

    2020-12-10 14:11:58
    网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向...
  • 2、它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干 个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务 3、主要内容有:...
  • 它介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据...
  • 首先是理论的讲解:网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点...
  • 网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向...
  • 作用:在数据链路层提供的在相邻两个节点之间透明、可靠的传送数据帧的功能的基础上,进一步管理网络中的通信,将从传输层交出的数据以分组为单位,从源节点通过通信子网沿适当的路径传送到目的节点。 功能:向传输...
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数据链路层电路管理功能