计算机网络中文版(第五章).pptVIP

第5讲: 数据链路层 本讲目标: 了解数据链路层服务原理: 错误检测, 校正 共享广播信道 链路层编址 可靠数据传输, 流量控制: done! 各类链路层技术的实现和实例 教科书参考 第3，4，5，6章 概述: 链路层的服务 错误检测, 校正 多点访问技术和LAN 链路层寻址, ARP 特定的链路层技术: 以太网 集线器, 网桥, 交换机 IEEE 802.11 LANs PPP ATM 链路层: 工作环境 链路层: 工作环境 两个 物理上连接的 设备: 主机-路由器, 路由器-路由器, 主机-主机 数据单元: frame（帧） 链路层的服务 成帧, 链路访问: 将分组封装入帧, 加上帧头, 帧尾 如果是共享介质，则需实现信道的访问, ‘物理地址’ 放在帧首用来确定信源、信宿 不同于IP地址喔! 在两台物理上连接的设备之间实现可靠传递: 可靠传递是什么概念，回顾一下学过的知识! 不太用在误码率低的场合 (光纤, 某些双绞线) 无线链路: 误码率相当高 Q: 为什么在链路层和端到端之间都要做可靠性的校验? 链路层的服务 (续) 流量控制: 保持收发双方的同步 错误检测: 信号衰减和噪声会导致出错. 接收端检测到错误时: 给发送端信号要求重发或丢弃出错帧 错误校正: 接受端检测多个位错并加以校正 而无需要求发送端重发 链路层: 实现 通过 “adapter（网卡或适配器）” 实现 e.g., PCMCIA 卡, 以太网卡 一般适配器都含有: RAM, DSP 芯片, 主机的总线接口, 和链路接口 LAN 技术 已经提到的数据链路层的内容有: 服务, 错误检测/校正, 多点访问 下面: 讨论LAN 技术 编址 以太网（Ethernet） 集线器、网桥、交换机 802.11无线LAN协议 PPP（点对点协议） ATM LAN 地址和 ARP 32位的IP地址: 网络层 地址 用于从目的网络获取分组 (参见 IP 地址定义，p171) LAN (或MAC 或物理) 地址: 用来(在同一网络中)物理上互相连接的接口之间获取分组（或帧） 48 位MAC 地址 (绝大部分 LANs) 烧制在适配器的 ROM中 LAN 地址和 ARP LAN 地址 (续) MAC 分配由 IEEE管理 制造商购买部分MAC地址空间 (以保证唯一性) 比方: (a) MAC地址: 美国人的社会保险号 (b) IP地址: 类似邮政地址 MAC 平面地址 = 可以迁移 可以将 LAN卡从一个LAN换到另一个 IP 层次性地址不可迁移 取决于某个站点接入的网络 有关路由选择的讨论 ARP: 地址解析协议（Address Resolution Protocol） 每个LAN 上的IP 结点 (主机, 路由器) 都有 ARP 模块,和表 ARP 表: 是某些LAN 结点的IP/MAC 地址映射 IP 地址; MAC 地址; TTL ………………………….. TTL (Time To Live): 超过TTL的地址映射会被删除 (一般为 20 分钟) ARP 协议 A 知道 B的 IP 地址, 需要了解B的物理地址 A 广播 ARP 查询帧, 包含了 B的 IP地址 所有 LAN 的主机都收到 ARP 查询 B接收到 ARP帧, 将其物理地址返回给A A 对收到的IP/MAC地址对进行缓存直到信息过期 (超时) 软状态: 除非定期刷新，否则超时信息将被删除 LAN之间的路由选择 穿越: 经由R将A的数据传输到B 在源主机的配置表中发现了路由器111.111.111.110 在源主机的ARP 表中, 发现 MAC 地址E6-E9-00-17-BB-4B, etc A 创建了 IP分组，源地址为 A,宿地址为 B A 使用 ARP 来获取 R的与111.111.111.110对应的物理地址 A 创建了以R的物理地址为宿地址的以太网帧，该帧包含的A-to-B的 IP分组 A的数据链路层发送以太网的帧 R的数据链路层接收到以太网的帧 R 从以太网帧中取出 IP分组,知道该分组的信宿为 B R使用ARP 来取得 B的物理层地址 R创建了包含了 A-to-B IP 分组的帧并发给 B 以太网（Ethernet） “统治” LAN的技术: 便宜， ￥50 for 100Mbs! 最早被广泛应用的 LAN 技术 较为简单, 比 token LANs 和ATM便宜 赶上了速率竞赛的步伐: 10, 100, 1000 Mbps 以太网帧结构(p113) 发送适配器将IP分组封装在以太网帧中(或其他网络层协议分组)