计算机网络技术基础及应用王爱民郑霞主编4课件教学.pptVIP

第4章 数据链路层 本章导读 数据链路层（Data Link Layer）位于物理层与网络层之间，它是 OSI 中比较重要的一层．它会在帧尾端放置校验码以检查实质内容，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路，并对物理层的原始数据进行数据封装。 详细讨论了数据链路层的标准，重点介绍了 IEEE 802 模型，之后对数据链路层设备进行讨论，最后着重论述 HDLC 协议、PPP 协议、X.25 协议以及帧中继。 本章要点 数据链路层在七层传输模型中的地位、作用和相关的传输协议 局域网数据链路层标准和广域网数据链路层标准的相关知识 IEEE 802的相关知识 数据链路层物理设备的相关知识 4.1 数据链路层简介 数据链路层工作在OSI参考模型中的第二层，介于物理层和网络层之间，在使用物理层服务的基础上完成本层的功能，并向网络层提供服务。 数据链路层的主要作用是对物理层传输原始比特流的功能加强，将物理层提供的有可能会出差错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，表现为为网络层提供一条无差错的链路。 数据链路层的基本功能是向网络层提供透明的和可靠的数据传送服务。透明性是指该层传输数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信息、干扰信息及顺序不正确等的担心。 4.1.1 数据链路层的功能 数据链路层最基本的服务是将源主机网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标主机网络层。 数据链路层的功能 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；在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。 4.1.1 数据链路层的功能 1．帧同步功能 2．差错控制功能 3．透明传输 4.1.2 局域网数据链路层标准 基于七层协议的OSI开放系统互连参考模型。而局域网的协议，从底层向上看，物理层是必需的，且与OSI所定义的功能类似。 数据链路层负责把不可靠的传输信道转换成可靠的传输信道，传输带有校验的数据帧，采用差错和帧确认技术。 局域网的协议，一方面必须设法解决由于竞争所带来的信息冲突问题，另一方面又要对通常协议中的一些功能进行相应的简化。 4.1.3 广域网数据链路层标准 广域网与局域网相比，它的地域范围更广，是一种覆盖多个远距离区域的计算机网络，其范围可以遍及整个世界。 广域网是一个基于交换技术的网络，其网络节点负责将一个节点的数据转发到另一个节点，节点间的线路利用率高。 与局域网相比，广域网一般使用不同的网络技术和设备，主要技术包括SONET、帧中继、X.25、ATM和PPP。 广域网数据链路层的标准有：HDLC（High-level Data Link Control，高级数据链路控制）、PPP（Point to Point Protocol，点到点协议）、X.25、Frame Relay（帧中继）。 4.2 局域网和IEEE 802模型 4.2.1 IEEE 802简介 4.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet 4.2.3 以太网交换机 4.2.1 IEEE 802简介 为制定一个标准化的计算机局域网协议，1980年2月成立 IEEE 802 委员会（IEEE，Institute of Electrical and Elctronics Engineers INC，即电器和电子工程师协会）。该委员会制定了一系列局域网标准，称为 IEEE 802 标准。按 IEEE 802 标准，局域网体系结构由物理层、介质访问控制子层（MAC-Media Access Control）和逻辑链路子层LLC（Logical Link Control）组成，如图所示。 4.2.1 IEEE 802简介 IEEE 802标准定义局域网标准可以划分为16个类别，这16个类别可以分别用它们的802编号来标识，如下： IEEE 802.1：包含多个标准，定义了网络体系结构、网络管理和性能测量等。 IEEE 802.2：定义逻辑链路控制层 LLC的功能。 IEEE 802.3：定义了CSMA/CD媒体接入控制方式和相关物理层规范（以太网标准）。 IEEE 802.4：定义了Token Bus（令牌总线）网的媒体接入控制方式和相关物理层规范。 IEEE 802.5：定义了Token Ring（令牌环）网的媒体接入控制方式和相关物理层规范。 IEEE 802.6：定义了城域网的媒体接入控制方式和物理层规范。 IEEE 802.7：宽带技术。 IEEE 802.8：光纤技术。 IEEE 802.9：综合声音/数据服务的访问方法和物理层规范