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[网络协议]计算机网络分层结构---数据链路层

计算机网络分层结构---数据链路层

基本概念

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功能概述

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封装成帧

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透明传输

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字符计数法

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缺点：比较容易出错，一旦一个计数字段错误，后面全部错误

字符填充法

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通过转义字符来解决传输数据中包含与结束字符一样的问题，即一旦遇到转义字符（ESC）说明转义字符之后的字符不代表结束字符，则首先把转义字符去掉，然后不必管其后是什么，继续往后读取即可。

零比特填充法

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违规编码法

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差错控制

检错编码

差错从何而来？

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数据链路层的差错控制

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奇偶校验码

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CRC循环冗余码

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纠错编码

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确定校验码的位数

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确定校验码和数据的位置

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求出校验码的值

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检错并纠错

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总结

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流量控制与可靠传输机制

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就比如你家猫咪生气了，自己躲到黑屋子了，你给躲在屋子里的猫咪送吃的，如果猫咪吃饱了，它就不会把空碗给你扔出来，否则，它就会把空碗扔出来，让你再给它盛猫粮。这就是【接收方收不下就不回复确认】的意思。

流量控制/可靠传输的策略（方法）

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滑动窗口协议，即在等待确认的过程中，同时将窗口中未发送的帧依次继续发送，当接收到回复确认的时候，发送方和接收方就向前滑动一帧窗口，这样达到发送数据和回复确认同步的效果，因此效率高一些。
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停止等待协议

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处理传输中无差错的情况

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处理传输中有差错的情况

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停止等待协议性能分析

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后退N帧协议（GBN）

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滑动窗口

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GBN发送方必须响应的三件事

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接收方要做的事

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运行中的GBN流程

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滑动窗口长度范围

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重点总结

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GBN协议性能分析

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选择重传协议（Selective Repeat,简称SR协议）

SR协议解决GBN协议的批量重传的弊端（1号帧出错，后面的所有帧不论是否出错，全部，不接受，再等待发送端重传）
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SR发送方必须响应的三件事

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SR接收方要做的事

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运行中的SR流程

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滑动窗口长度范围

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重点总结

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信道划分介质访问控制（解决信道上数据碰撞问题）

传输数据使用的两种链路

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对于广播式链路，以对讲机为例，一个对讲机说话，在这个链路上的所有对讲机都能听到，但是至于接收不接收，你要确认一下是不是你的信息。比如A对讲机说：B对讲机，你去干点啥啥啥，虽然C对讲机，D对讲机等等同时也能听到这个消息，但是只有B对讲机会去处理这个事情。

对讲机就有一个问题，如果两个对讲机同时说话，就会造成消息冲突，谁也听不清谁在说什么，那么如何解决呢？数据链路层就要解决这个问题！！！解决的方式是介质访问控制。

介质访问控制

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静态划分信道（预先分配信道）

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频分多路复用FDM

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时分多路复用TDM

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波分多路复用WDM

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码分多路复用CDM

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动态划分信道

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随机访问介质访问控制

ALOHA协议
纯ALOHA协议

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时隙ALOHA协议

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两种ALOHA协议的对比

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CSMA协议

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监听结果的处理方式
  • 1-坚持CSMA
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  • 非坚持CSMA
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  • p-坚持CSMA
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  • 三种CSMA对比总结
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CSMA/CD协议（在CSMA基础上增加碰撞检测）

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传播时延对于载波监听的影响

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由于传播时延的存在，A给B发的数据还在路上，那么B以为此时路上空闲，也开始给A发数据，就导致信息碰撞。最迟2倍的传播时延可以检测出碰撞。

如何确定碰撞后的重传时机？

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上图所示，如果A和B同时检测到碰撞，如果立即重发就导致恶性循环，一直碰撞下去。
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最小帧长问题

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CSMA/CA协议（在CSMA基础上增加碰撞避免）

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为什么需要CSMA/CA协议？因为CSMA/CD协议不适合用于无线局域网，无线局域网是全方位的，360度的方向，因此很难全面检测各个方向上的碰撞。而CSMA/CA协议就是用于这种情景中的，既然碰撞难以全面检测，那我就把碰撞扼杀在摇篮里，尽可能的避免碰撞的发生。

工作原理

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大概流程为：比如A要给B发数据，A会先给发一个RTS信息，B如果是空闲，那么B就会接受A的请求，并给A发送CTS，然后，A收到CTS之后就会给B发数据。但如果B接受了A的请求，此时C再发RTS给B，则B不会给C发CTS，这样C就不能给B发送数据，避免了冲突。

CSMA/CD与CSMA/CA的异同点

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轮询访问介质访问控制

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轮询协议

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主节点轮流问各个从属节点要不要发数据，如果你发那就等着你发完，再问其它的节点发不发数据。

令牌传递协议

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令牌一直在各个节点移动，如果那个节点要发数据，并且当前令牌空闲，就会拿下这个令牌，将其置于非空闲状态，并把数据附带到令牌上传给其它节点，传递完成，令牌释放置于空闲状态，继续供其它节点使用。

MAC协议总结

MAC（Multiple Access Control多路访问控制）
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科普性知识

局域网

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局域网拓扑结构

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局域网传输介质

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局域网介质访问控制方法

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IEEE802标准

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MAC子层和LLC子层

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局域网的分类

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以太网

概述

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以太网提供无连接、不可靠服务

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以太网传输介质与拓扑结构的发展

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10BASE-T以太网

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适配器与MAC地址

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以太网MAC帧

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高速以太网

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无线局域网

IEEE 802.11标准

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IEEE802.11的MAX帧头格式

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无限局域网分类

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有固定基础设施

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无固定基础设施

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广域网

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广域网链路层协议

PPP协议

特点

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应满足的要求

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无需满足的要求

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三个组成部分

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状态图

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帧格式

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HDLC协议

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HDLC的站

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HDLC的帧格式

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PPP协议与HDLC协议的对比

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数据链路层设备

物理层扩展以太网（使得遥远的主机可以通信）

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链路层扩展以太网（使得遥远的主机可以通信）

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网桥分类

透明网桥

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源路由网桥

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多接口网桥—以太网交换机

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冲突域和广播域

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加:2021-07-30 13:06:15  更:2021-07-30 13:07:50 
 
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