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链路、物理链路：两节点间物理线路（有线、无线），中间没有任何其他的交换节点

数据链路、逻辑链路： 链路 + 协议需要的硬件、软件

网络适配器(网卡)：包含物理层、数据链路层        

网络适配器+软件驱动程序        实现协议

帧： 数据链路层        协议数据单元 PDU

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封装成帧        添加帧首部、尾部        帧定界符 0111 1110

以太网V2        MAC帧

PPP帧

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透明传输       

对上层交付的PDU的内容没有任何限制，好像数据链路层不存在（帧定界符消除和数据载荷部分的冲突）

物理链路

面向字节         使用 字节填充（转义ESC）         实现透明传输

面向比特         使用 比特填充（五个连续1后插入0）         实现透明传输

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差错检测        FCS 检错码

①比特差错；

②传输差错：帧丢失、帧重复、帧失序

方法：

①奇偶校验

奇校验        数据后 添加 1 个校验位 ，使数据中 比特 1 的个数 为 奇数

偶校验        数据后 添加 1 个校验位 ，使数据中 比特 1 的个数 为 偶数

②循环冗余校验CRC

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可靠传输        发送什么就接受什么

不可靠传输：有误码就丢弃

有线链路        误码率低        不要求数据链路层提供可靠传 输, 可靠传输由上层处理

无线链路        误码率高        要求必须提供可靠传输

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可靠传输实现机制        适用于数据链路层、运输层

①停止-等待(SW)协议

每发送一分组，就启动一个超时计时器，超时重传时间(RTO)到,未收到ACK/NCK,就重传

为避免分组重复         每个分组带有序号(1bit即可0/1)

停止 - 等待协议属于自动请求重传（ A utomatic R epeat re Q uest ， ARQ ）协议。即重传的请求是发送方自动 进行的

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②回退N帧(GBN)协议

回退N帧协议采用 流水线传输 方式，并且利用 发送窗口 来限制发送方连续发送数据分组的数量，这属于 连续ARQ协议

用n比特给分组编号，则发送窗口大小1~2^n-1,接受窗口大小只能是1

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③选择重传(SR)协议

一般情况下，在选择重传协议中，Wr和Wt是相同的

为了使发送方 仅重传出现差错 的数据分组，接收方 不再采用累积确认 ，而需要对每一个正

确接收的数据分组进行 逐一确认

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点对点协议 PPP

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PPP协议的应用：

因特网  PPPoE   ISP 

路由器  广域网链路   路由器

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PPP协议的组成：

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PPP帧格式

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PPP帧的透明传输

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网卡

网卡： 实现物理层和数据链路层功能 ， 并行传输和串行传输转换

并行传输：I/O总线

串行传输：同轴电缆、双绞线电缆、光纤

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MAC地址(硬件地址、物理地址)   媒体接入控制（Medium Access Control，MAC）

混杂方式： 网卡 只要收到帧就会收下，而不管帧的目的 MAC 地址是什么

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CSMA/CD协议        不适用于无线网络

共享总线以太网： 多个站点连接在一条总线， 天然的广播特性， 会产生 信号碰撞

多点接入： 多站点接入一根总线

载波监听： 先听后说， 等待 帧间最小间隔96比特时间,空闲则发送

碰撞检测： 边说边听， 边发送边检测碰撞， 一旦 冲突，立即停说，等待时 机，重新再说

站点不可能同时 进行发送和接收，也就是不可能进行全双工通信，而 只能进行 半双工通信

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共享式以太网

争用期( 碰撞窗口)：端到端往返时间2t

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帧的发送时延>=2t

最小帧长=2t*数据传输速率

10 Mbit/s 以太网： 争用期的长度 = 51.2 u s

接收收到 长度小于64B 的帧 ，则判定是一个 遭遇了碰撞而异常中止的无效帧 ，丢弃

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截断二进制指数退避算法

重传        需要推迟的        平均时间随        重传次数而增大 （即 动态退避 ）

当重传达 16 次仍不能成功时， 放弃重 传 并向高层报告。

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信道利用率

t:信号传播延迟

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使用集线器的共享式以太网

早期传统以太网         粗同轴电缆         共享 总线 以太网

后来         细同轴电缆

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后来         双绞线电缆+集线器（ Hub ）

物理拓扑        星型

逻辑拓扑       总线

使用 CSMA/CD 协议

集线器 只工作在物理层 ，它的接口仅简单地转 发比特，并不进行碰撞检测(网卡负责)， 有少量的容错能力和网络管理功能

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10BASE-T 星型以太网， 奠定 以太网在局域网中的统治地位

每个 站点到集线器的距离不能超过 100m

F:光纤

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1在物理层扩展以太网

01

1.1扩展站点与集线器之间的距离

 1.1.1 物理层        转发器

1.1.2 光纤 和一对 光纤调制解调器

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02

1.2扩展共享式以太网的覆盖范围和站点数量

1.2.1 多个集线器        形成更大的碰撞域

1在数据链路层扩展以太网

01

1.1网桥

网桥可以 识别帧的结构

网桥可以根据帧首部中的 目的 MAC 地址 和网桥自身的 帧转发表 来转发或丢弃所收到的帧

1.2透明网桥的自学习和转发帧

透明网桥（ Transparent Bridge ）通过 自学习 算法建立转发表

04

1.3透明网桥的生成树协议STP

为提高以太网 可靠性 ，两个以太网之间用多个透明网桥来提供 冗余链路， 却引入 环路

解决方案： 生成树协议 （ STP ）

不改变 网络的实际拓扑，但 在逻辑上 则切断某些链路，使得从一台主 机到所有其他主机的路径是 无环路的树状结构

通过 交互网桥协议单元 （ BPDU ）， 找出原网络拓扑的一个连通子集（即生成树） ，在这个子集里整个连通的网络中 不 存在环路

交换式以太网

网桥的 接口数量很少

交换式集线器 （ 以太网交换机、 二层交换机），实质上是 具有多个接口的网桥

交换机也采用自学习算法、生成树协议STP

全双工方式,不需要CSMA/CD协议

当交换机的 接口连接的是集线器 时，该接口就 只能使用 CSMA/CD 协议 并只能工作在 半双工方式

虚拟局域网 VLAN

分割广播域 的方法：路由器、VLAN

将局域网内的站点划分成 与物理位置无关的逻辑 组 的技术，一个逻辑组就是一个 VLAN

同一 VLAN 的站点之间可以直接进行通信

不同 VLAN 中的站点之间不能直接通信

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