教材：核算机网络(第七版)谢希仁版
数据链路层
1. 链路与数据链路
- 结点：主机和路由器
- 链路：从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中心没有其他沟tcp/ip协议通结点。
- 数据链算法的五个特性路：当需求在一条线上传送数据时，tcp/ip参阅模型处理有必要有一条物理线路外，安全教育还有必要有一些表的通讯协议来操控在这些数据的传输，把这些二协议的硬件和软件加到链路上，构成数据链路。
2. 数据tcp/ip名词解释链路层的三个基本问题：封装成帧、通明传输和差错检测
- 封装成帧：把网络层交下来的IP数据包添加端到端诊断有故障怎样处理首部和尾部封装成帧。
- 通明传输：
SOH、EOT一个是开始的操控符号，一个是完毕的操控服务。
用特别比特流结束帧同步，某一个实践存在的事算法的有穷性是指物看起来却如同不软件应用存在相同。标明无论是什么样的比特组合数据，都可以依照原样没有差错地通过这个数据链路层。因而，对锁传送地数据来说，这些数据就“看不见”链路层有阐明阻止数据传输地东西。或者说，数据链路层对这些数据来说是通明的。
为了处理通明传输地问题，就有必要设法使数据中或许或许呈现地“SOH”和“EOT”在承受端不被解释为操控字符。可以在S算法的五个特性OH或是EOT前面刺进一个转义字符ESC 而在承受端的数据链路层在把数据送往网络层之前删去这些刺进的操控字符。这种办法也称为字节填充，字符填充。
- 差错检测：
3. MTU 误码率 无差错承受 可靠传输 传输差错：比特差错、帧丢掉、帧重复、帧失序
- 最大传送单元MTU ：每一种链路层协议都规矩所能传送的帧的数据部分长度上限。
- 误码率BER ：在一段时刻内，传输差错的比特占所传输比特总端到端流程数的比率。
- 无差错承受tcp/ip是一种：但凡接纳端数据链路层接纳的帧，软件工程工作方向及前景我们都能以十分接近于1的概率以为这些帧在传输过程中没有发生差错。
- 可靠传输：数据链路层的发送端发送什么，在承受端就收到什么。
- 比特差错：比特在传输过程中或许会发生差错，1或许会变成0，0也或许会变成1。
- 帧丢掉：收到[#1]-[#3]（丢掉[#2]）
- 帧重复：收到[#1]-[#2]-[#2]-[#3]（收到两个[#2]）
- 帧失序：收到[#1]-[#3]-[#2]（后传输的帧反而先抵达）
4. 循环冗余校验码 CRC(核算)
5. PPP(安全形式怎样免除特色、tcp/ip系统结构中的tcp和ip所供给的服务分别为帧格局、作tcp/ip协议业状况)
PPP 点对点协议，是现在运用得最广安全出产法泛得数据链路层协议。用于拨号接入得软件库PPP，在以太网交流机和主机之间得点对端到端流程点链路。不可靠传输，全双工。
5.1 特色：
- 简略：PPP协议并没有像TCP协议或是IP协议那么凌乱，数据链路层得协议没有必要供应比TCP/IP协议更多的功用，因而数据链路层的帧，不需求纠错，不需求序号，也不需求流量操控。所以IETF把“简略”作为首要的需求。
数据链路层的协议十分简略，接纳方每收到一个帧，就进行CRC查验，假定CRC查验正确，就收软件工程专业下这个帧，反之则丢掉这个帧，其他扫码也不做。
- 封装成帧：PPP协议有必要依照规矩的特别字符作为帧定字符。上文说到的SOH或是EOT等等。
- 通明性：PPP协议有必要确保特别字符的通明性，也就是说假定数据中碰巧呈现了和帧定界符相同的比特组合时分，就要选用特别的办法，如同上文说到的字节填充等等。
- 多种网络层协议：PPP协议有必要可以在同一条物理链路上一起支撑多种网络层协议(IP和IPX等)的作业。当然也有必要支撑局域网或是路由算法导论器作业的各种网络层协议。
- 多品种型链路：PPP协议还能支撑多品种型在链路上作业，串行仍是并行，同步或是异步，低俗或是高速等等。
- 差错检测：PPP协议有必要可以对接纳端收到的帧进行检测，并当即丢掉有差错的帧。假定无法进行差错检测，那么差错的无用软件工程工作方向及前景帧就会在链路层上继续前进，浪费许多网络资源。
- 检测联接状况：PPP有必要具有一种可以及时自动检测链路算法工程师是否正常作业的状况。每隔几分钟发一次。
- 最大传送单元：PPP协议有必要对点对点的链路设置最大传送单元算法规划与剖析MTU，假定高层发送分组过长并超越MTU的数值，PPP就要丢掉这样的帧，并回来tcp/ip名词解释差错。着重一点：MTU是数据链路层的帧算法可以载荷的数据部分的最大长度，不是帧的长度。
- 网络层地址洽谈：PPP协议有必要供应使得通讯的两个网络层(例如两个IP层)的实体可以通过洽谈知道或可以装备彼此的网络地址。
- 数据压缩算法：供应一种办法来洽谈运用数据压缩算法，可是PPP协议并不要求数据压缩算法进行标准化。
PPP协议的组成
- 一个将IP数据报封装到串行链路的办法。
- 一个用来树立、装备和软件商铺测验数据链路层联接的链路操控协议LCP。
- 一套网络操控协议NC算法的五个特性P。
5.2 帧格局
- 各字段的意义
F ：标志字段
A ：地址字段
C ：操控字段
- 字节填充端到端流程
当信息字段中呈现和标志字段意义的比特(0x7E)组合时，就有必要选用一些办法是这种形式上和标志字段相同的比特不呈现在信息字段中
- 把信息字段中呈现的每一个0x7E字节改动成为2字节序列(0x7D、0x5E)
- 若信息字段中呈现一个0x7D的安全教育字节(即算法是什么呈现了和转义字符相同的比特组合)，则把0x7D字节，一起将改动为2字节序列（0x7D、0x5D）。
- 若信息字段中呈现ASCII码的操控字符，则在该字符前面加一个0x7D字节，一起将字符的编码加以改动。
- 零比特填充
PPP协议用在SONET/SDH链路时，运用同步传输(一连串的比特接连传送)而不是异步传输(逐个字符地传送)。在这种状况下就要选用零比特填端到端加密充办法来结束通明传输。
- 在发软件送端像扫描整个信息字段。
- 只需发现5个接连地1，则当即填入一个0.
- 接纳方收到一个帧，先找到一个标志字符F，供认一个帧的间隔。
- 发现5个接连1是，就把5个接连的1后的一个端到端检测异常怎样办0删去，复原成本端到端测验不正常怎样处理来的信息比软件工程专业特流。
5.3 作业状况
- 物理层联接树立
- 再进行LCP装备洽谈，假定洽谈失算法是什么利，算法的时刻复杂度取决于则链路静止。
- 假定成功进行差异，差异失利则链路tcp/ip是什么意思连续
- 差异成功或无须差异，则进入网络层协议，进行NCP装备安全期是哪几天洽谈。
- 当网络层装备完毕后算法工程师，链路就进入可进行数据通讯的链路翻开状况安全出产法。
LCP（链路操控协议）软件商铺是PPP协议的底层，担任链路操控；
NCP（网络操控协议）是PPP端到端加密协议的上层，担任网络操控。
6. 同享通讯媒体资源的技能
6.1 静态差异通道
上一章说到的，频分复用，时分复用，波分复用，波分软件技术专业复用和码分复用。
6.2 动态媒体接入操控(多点接入)
信道并非再用户通讯时固定分配给用户。
-
随机接入：
悉数用户可随机地发送信息。但假定恰巧有两个或更多地用户通讯同一时刻发送信息，那么在同享媒体上发生磕碰(发生抵触)。 -
受控接入：
用户不能随机TCP/IP的发送信息而有必要有必要遵守必定的操控。这类的典型代表有松懈操控的令牌环局域网和会集操控的多点线路探问，也称为轮询。
7. Mac 地址，I/G 位，G/L 位
7.1 Mac 层的硬件地址
硬件地址又称物理地址或MAC地址
7.2 I/G位
地址字段的第一个字节的最低位为I/G位，当I/G位为0时，地址字段标明一个算法工程师的单个站地址。当I/G位为1时标明组地址，用来进行多播。
7.3 G/L安全期计算器位
地址字段算法的时刻复杂度是指什么第1字节的最低第二位规矩为G/L位，当G/L为0时分是全球处理(确保全球没有相同的地址)，当G/L为1不时本地处理，这时用端到端测验不正常户可任意分配网络上的地址。
7.4 帧类型
- 单位帧 (1对1)：收安全期计算器到的帧的MAC地址于本站的硬件地址相同
- 播送帧(一对整体)：即发送给本局域网上悉数站点的帧(全1地址)
- 多播帧(一对多)：即发送给本局域网上的一部分站点的帧。
7.5 帧格局
8. CSMA/CD 协议
载波监听，tcp/ip协议包括哪几层多点接入，磕碰检测，为了减少抵触发生的概率。不可靠传输，半双工。安全形式怎样免除
- 多点接入：就是说安全形式怎样免除明这是总线型网络，许多核算机以多点接入的办法tcp/ip协议归于哪一层协议联接在以跟总线上。协算法的时刻复杂度取决于议的实践是“载波监听”和“磕碰检测”
- 载波监听：用电tcp/ip参阅模型分为哪几层子技能检测总线上有没有其他核算机也在发送。就是检测信道，不管在发送前，仍是发送中，每个站都有必要不停地检测信道。
- 磕碰检测：边发送边监听，即适配器边发送端到端测验不正常怎样处理数据边检测信道上的信号电压的改动状况，以便判断自己在发送数据其他站是否也在发送数据。
每一个站在自己发送数据之后的一小时内，存在着遭受磕碰的或许性。这一小段是不供认的，它取决于另一个发送数据的站到本站的间隔。因而以太网不能确保某一时刻之内必定能把自己的数据帧成功发出去，由于存在磕碰。
9. 争用期、抵触窗口、最短帧长
- 争用期：从上图我们可以知道最早发送数据帧A站，在发送数据帧后至多通过期软件商铺间
2t就能端到端测验不正常怎样处理够知道所遇到的数据帧是否遭受到了磕碰，因而以太网的端到端往复时刻2t为争用期。通过争用期这段时刻还没有检测到磕碰，软件应用才调必定这次发送不会发送磕碰。 - 抵触窗软件技术专业口
也叫争用期和磕碰窗口 - 最短帧长
最短帧长是64字节，但凡小于64字节的帧都是由于抵触而失常连续安全出产法的无效帧。只需收到了这种无效帧，就应该当即将其丢掉。
10. 以太网信道利用率
以太网的信道安全期计算器被占用的状况。
只有当参数a远小于1才调得到尽或许高的极限信软件工程专业道利用率。
11. 以太网帧格局
以太网V2的MAC软件测验帧较为简略，算法的时刻复杂度是指什么由五个字段组成。
- 前两个字段分别6字段长的意图端到端测验不正常怎样处理地址和源地址字段。
- 第三个字段是2字段和类型字段。用来标明标志上一层运用的是什么协议，以便把收到来的MAC帧的数据上交到上一层的这个协议。
- 第四个字段是数据字段。
- 终究一个字段软件测验是帧查验序列FCS(运用CRC查验)
12. 通明网桥，生成树协议
12.1 通明网桥
通明网桥是一种即插即用设备，只需把网桥接入局域网，不需求改动硬件和软件，无需设置地址开关，无需装入路软件工程专业由表或参软件库数，网桥就能作业。
12.2 生成树协议
在不改动网络的实践拓扑，但在逻辑上则切断了某些链路，使得一台主机到悉数其他主机的途径是无环路的树状结构，然后消除了都兜圈子现象。
防止交流机冗余链路产算法的五个特性生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.然后防止了播送风暴,许多占用交流机的资源。
13. 交流机与集线器比较，VLAN
13.1 交流机与集线器比较
交流机把集线器选择了。
1）在OSI/RM（OSI参阅模型）TCP/IP中的作业层次不同
交流机和集线器在OSI／RM敞开系统模型中对应的层次就不相同，集线器是一起作业在第一层（物理层）和第二层（数据链路层），而交流机至少是作业在第二层，更高档的交流机可以作业在第三层（网络层tcp/ip是什么意思）和第四层（传输层）。
（2）交流机的数据传输办法不同
集线器的数据传输办法是播送（broadcast）办法，而交流机的数端到端加密据传输是有意图的，数据只对意图节点发送，只是在自己的MAC地端到端址表中找不到的状况下第一次运用播送办法发送，然后由于交流机具有MAC地址学习功用，第2次往后就不再是播送发送了，又是有意图的发送。这样的利益是数据传输效率进步，不会呈现播送风暴，在安全性方面也不会呈现其它节点侦听的现象。
（3）带宽占用办法不同
在带宽占用方面，集线器悉数端口是同享集线器的总带宽，而交流机的每个端口都具有自算法的时刻复杂度是指什么己的带宽，这样就交流机实践上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决议了交流机的传输速度比集线器要快许多。
（4）传端到端输形式不同
集线器只能选用半双工办法进行传输的，由于集线器是同享传输软件测验介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输安全形式怎样免除一个使命，要么是接纳数据，要么是发送数据。
13.1 VLAN 虚拟局域网
VLAN是由一些算法工程师局域网网段端到端测验不正常构成的构成的与物理地址无关的逻辑组，而这些网段具有某些一起的需求。每一个VLAN的帧都有一个软件技术清晰的标识符，指明发算法的时刻复杂度是指什么送这个帧的核算机是归于哪一个VLAN。
三个虚拟局域网VLAN1 VLAN2 VLAN3tcp/ip协议归于哪一层协议的构成
可以看出每一个VLAN的核算机处在不同软件商铺装置的局域网中，也能软件工程工作方向及前景够不再同一层楼中。端到端测验不正常什么意思
14. 以太网物理层标准
在100Mbit/s的以太网中选用的办法是坚持最短帧长不变，关于铜缆算法导论100Mbit/s以太网，一个网段的最大长度是100m，其最算法工程师短帧长64字节，即5端到端检测异常12比特，因而争用期是5.12us，帧间最小间隔现在是0.96us，tcp/ip参阅模型分为哪几层都10Mbit/s以太网的1/10。
15. 载波延伸、分组突发
全双工时tcp/ip系统结构中的tcp和ip所供给的服务分别为不运用
15.1 载波延伸
在千兆以太网中加到一个介质访问操控帧尾部的若干个比特。用以让该帧传输更长的时刻，防止发生抵触。
15.2 分组突发
为防止发端到端测验不正常怎样处理送短帧时的载波延伸开支，当许多短帧要发送时，第一个短帧要选用上面所说的载波延伸的算法工程师办法进真充。
16. 课后tcp/ip协议习题
第一题(3-07)
要发送安全的数据为1101011011.选用CRC的生成多项式是P(X)端到端测验不正常=X^4+X+1,求应添加在数tcp/ip协议归于哪一层协议据后边的余数。数据在传输过程中终究一个1变成了0，问接纳端能否发现？终究两个1都变成0呢？
第二题(3tcp/ip是什么意思-09)
一个pp端到端测验不正常怎样处理p帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E算法。请问实在的数据是什么？
第三题(3-10)
PPP协议运用同步传输技能传送比特串0110111111111100。试问通过零比特填充后变成怎样的比特串？若接纳端收到的PPP帧的数据部分是00011101软件工程专业11110111110110，问删去发送端发送端参与的零比特后变成什么样的比特串？
第四题(3-14)
常用的局域网的网络拓扑有哪些品种？现在最盛行的是哪种结构？
第五tcp/ip协议归于哪一层协议题(3-16)
数据率为10Mbit/s的以太网在物理安全媒体上的元码传输归于为多少？
所以是加倍了，2*10e6 码元/s
第六题(3-18)
阐明一下10BASE-安全T中的10、BASE、T所代表的意思？
第七题(3-20)
假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/s。设信号在网络上的传达速率为200000 km/s。求可以运用此协议的最短帧长。
第八题(3-21)
什么叫比特时刻，运用这种时刻单位有什么利益，100比特时刻是多少微秒？
第九题(3-22)
假定在运用CSMA/CD协议的10Mbit/s以太网中某个安全教育平台登录入口站在发送数据时检测到磕碰，执行退避算法时选择了随机数r=100.试问这个站需求等候多长时刻后才调再次发送数据？假定是100Mbit/s的以太网
第十题(3-24)
假定站点A和点B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传达时延为225比特时刻。现假定A开始发送一
帧，并且在A发送完毕之前B也发送一帧。假定A发送的是以太网所答应的最短的帧，那么在A在检测到和B发生磕碰之前能否把自己的数据发送完毕？换言安全期计算器之，假定A在发安全送完毕之前并没有检tcp/ip参阅模型分为哪几层测到磕算法的时刻复杂度取决于碰，那么能否必定A所发送的帧不会和tcp/ip协议包括哪几层B发送的帧发生磕碰？（提示：在核算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道时，在M软件技术AC帧前面还要添加若干字节的前同步码和帧定界符）
这两题直接看答案吧，答案讲的很清楚tcp/ip系统结构中的tcp和ip所供给的服务分别为(字安全期计算器太多不想打)
第十一题(3-25)
在上题中的站点A和B在t=0时一起发送了数据帧。当t=255比特时刻，A和B一起检测到发生了磕碰，并且在t=255+48=273比特时刻结束了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算安全教育法中选择不同的r值退避。假定安全教育A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时刻开始重传其数据帧？A重传的数据帧在什么时刻抵达B？A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生磕碰？B会不会端到端检测异常怎样办在预订的重传时刻连续发送数据？
第十二题(3-27)
有10个站联接到以太网上。试核算以下三种状况下每一个站所能得到的带宽。
（1）10个站都联接到一个10Mb/s以太网集线器
（2）10个站都联接到一个100Mb/s以太网集线器
（3）10个站都联接到一个10Mb/s以太网交流机
第十三题(3-33)
以太网交流机有6个接口，分别接到5台主机和一个路由器。在下面表中的“动作”一栏中，标明先后发送了4个帧。软件技术假定在开始时，以太网交流 机的交流表是空的。试把该表中其他的栏目都填写
| 动作 | 交流表tcp/ip名词解释状况 | 向哪些接口转发帧 | 阐明 |
|---|---|---|---|
| A发送帧给D | |||
| D发送帧给A | |||
| E发送帧给A | |||
| A发送帧给E |
答案：
| 动作 | 交流表状况 | 向哪些接口转发帧 | 阐明 |
|---|---|---|---|
| A发送帧给D | 写入（A，1） | 悉数接口 | 开始时交流表是空的，交流机不知应向何处的接口转发帧 |
| D发送帧给A | 写入（D，4） | A | 交流机算法剖析的目的是现已端到端测验不正常知道A联接在接口1 |
| E发送帧给A | 写入（E，5） | A | 交流机现已知道A联接tcp/ip是一种在接口1 |
| A发送帧给E | 不变 | E | 交流机现已知道E联接在接口5 |
