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带宽是指网络设备所支持的最高速度，与信号在介质中的传播速度无关，
由发送方的发送能力确定？
网络运营商提供的带宽，是通过链路上路由器的出口带宽决定的，
如果路由器出口带宽不够，数据在路由器中等待，则由数据链路层的协议，
发送端会自动将发送速度降下来，从而实现了流量控制。
某一链路带宽为1Mb/s， 则发送方在1us内可向链路发1bit数据，
也就是发送时延=数据长度/信道带宽(发送速率)
什么是端到端，什么是点到点？
端到端，指从发送方到接收方；点到点，指节点到节点。
中继器：
1. 模拟信号和数字信号都可以放大？
2. 不会存储转发
集线器：
多个口，将信号从多个口传出，连在集线器上的工作主机平分带宽
不会隔离冲突域。什么是冲突域？
数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端对端的。
数据链路层的功能：
为网络层提供服务，将网络层的数据“可靠的”传输到相邻节点的目标机网络层（这里的可靠是指？）。
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”，使之对网络层表现为一条无差错的链路。
(1) 为网络层提供服务：
无连接无确认（通信质量好，有线传输链路）
无连接有确认
面向连接有确认（通信质量差的无线传输链路）
(2) 组帧：
将上层的数据加上头和尾，发送到物理层。头和尾用于帧定界。
（头和尾的长度是多少？）
帧的数据部分有个最大长度限制，称为MTU
组帧的四种方法：
-
字符计数法： 帧首部有个字段表示帧的数据长度。
缺点，一个错，全部都错 -
字符填充法
使用SOH和EOT两个字节分别来表示帧的开始和结束，在碰到帧的原始数据中包含有控制字节时，
在原始数据中的控制字节前加一个转义字符，接受端去除转义字符 -
零比特填充法
使用01111110来表示帧的开始和结束，只有这个字节有连续的6个1.
在帧的数据部分，一旦碰到连续的5个1，就在后面添0；接收端先寻找界定符，然后如果5个1后为0，则删除0。
这样在寻找帧界定符时，肯定不会找到帧的数据部分。
实现了透明传输，不会引起对帧边界的判断错误 -
违规编码法
在曼彻斯特编码中，一个比特中使用低-高或高-低来表示1或0，那使用违规的高-高、低-低来表示帧的开始和结束。
差错控制：
- 为什么有差错？
差错来自于噪声，
- 差错的结果
帧错（丢失、重复、失序）
位错（比特位出错）
对于比特错的情况，有差错控制，包括检错编码和纠错编码（都是针对一组比特位进行的编码）
- 检错编码：奇偶校验码、CRC循环冗余码
- 纠错编码：海明码
（这都要求接收端对收到的数据检查并做出回应？）
经过比特位错的检错和纠错编码，保证了接收到的帧都是无差错的，但还不能保证可靠传输，即“发送端发什么，接收端就收到什么”，因为这只是比特位的检错机制。
【数据链路层的可靠传输通常使用确认和超时重传两种机制来完成 】
数据链路层的流量控制：接受方收不下，就不回复确认。
传输层的流量控制：接受端给发送端一个窗口公告。
（这三个协议都是用来实现可靠传输的，因此也能用在传输层？）
流量控制与可靠传输
在数据链路层中流量控制机制和可靠传输机制是交织在一起的，根据确认和重传机制，在实现了可靠传输时，就自动实现了流量控制。
底层信道可能出现丢包问题，因此需要确认机制。
流控/可靠传输方法： 停等协议、滑动窗口协议（后退N帧、选择重传）。
（1） 停止等待协议：
发送-确认-发送-确认……，信道利用率低
正常与异常情况:
- 正常， 发送-确认，再发送，再确认
- 异常，
- 发送帧错误或丢失
- 确认ack丢失
- 确认ack延迟
发送数据需要存在副本，发送完需要有计时器，超过计时需要重传
发送的帧是否需要编号？因为帧是一个一个发的，等前一个的确认明确收到到才发送下一帧，
在出现帧的确认延迟时，假设刚发出去一帧，收到了之前已发送帧的确认帧，
按道理讲应该立即丢弃，什么都不做，那么是如何完成的呢？
应该是确认帧中包含一个序号，收到时比较此序号和当前序号，发现小则忽略？
视频中讲，发送帧的序号只有0和1，对应的ack则是ack0和ack1.
由于停止等待协议整个周期内发送数据时间占比过低，大部分时间都在等待帧确认，
因此改进采用流水线技术，连续发送多个帧，必须要：
增大帧序号范围
需要缓存多个帧
则引申出来了两个滑动窗口协议
（2）后退N帧协议-GBN
发送窗口为N，接收窗口为1
发送窗口分为四部分：已发送已确认（在窗口外），已发送等确认（窗口内），能发送还未发送（窗口内），不能发送（窗口外）
基本的发送流程： 发送、确认、发送窗口和接收窗口前移(对于发送方，收到了窗口下限帧的确认才前移；对于接收方，收到窗口下限的帧才前移)
注意点：
GBN中采用累计确认，接收方不必每个帧都回复确认，可以等一会回复一个最新的帧的确认。
这个N号帧的确认，表明N号帧和它之前的帧，都被接收方成功接收。
出现超时时，发送方会重传所有已发送未确认的帧。
接收方维护一个期望帧序号，expectseqnum，下一个按序接收的帧序号。
只有在正确且按序收到N号帧时会回复ack，其余情况丢弃该帧且重新回复一个最近已按序接收帧的ack。
如果发送的滑动窗口特别大，则窗口内可发送的数据越多；
则某个帧重发时，重发帧的数量也越多；
如果采用n个比特对帧进行编号，则发送窗口W的范围是 1 <= W <= 2**W - 1，相当于窗口内帧序号要保留一位，
不然如果本次用完下次从0开始则有可能是重发的0或者是序号用完了的新帧0
重点：
1. 累积确认(偶尔捎带确认)
2. 接受方只按顺序接收帧，不按序则丢弃
3. 确认序号是已接收最大序号的帧
4. 接收窗口为1，发送窗口最大为2**n - 1
缺点： 一个帧出差，后续的帧都需要重传
(3) 选择重传协议-SR
由累积确认改为单个确认，增大接收窗口，设置好接收缓存，缓存乱序到达的帧。
这样出错时只需要重传该帧即可。
SR有发送窗口和接收窗口，发送窗口和GBN一样，也是分为已发送已确认（在窗口外），已发送等确认（窗口内），能发送还未发送（窗口内），不能发送（窗口外）四种状态，接收窗口有已接收（窗口外）、未接收（窗口内）、已接收并缓存(窗口内)、等待接收（窗口内）、不能接收（窗口外）这些状态。
发送窗口中的帧乱序到达，只有窗口底部帧到达时，才会将数据交付给上层网络层，并移动窗口。
注意点：
1. 发送窗口的移动
收到窗口内帧的回复ack，如果是窗口下界，则移动窗口到相连的已接收到ack且缓存的帧位置
2. 接收方，对于窗口内的帧来者不拒，如果不是下界则缓存；窗口外的帧直接回复ack（这里的窗口外是指当前窗口外的已接收数据，且不能是太久远的数据？）
3. 接收窗口的移动
乱序收到数据缓存，直到收到窗口下届帧，才移动窗口
接收窗口和发送窗口大小一致，最大值为2**(n-1),n为表示帧序号的比特位，主要是为了区别新帧和旧帧
介质访问控制
两种传输链路：
- 点对点链路， 两节点通过一链路相连，没有第三者。 应用广域网，如ppp协议
- 广播式链路， 所有主机共享通信链路（发出的数据被所有主机接收？），应用：早期的总线网、无线局域网，常用于局域网，典型拓扑结构：总线型、星型（逻辑总线型）
静态访问控制： 通过复用技术使得多个信号组合在一条物理信道上进行传输，多个终端共享信道资源，提高信道利用率
有频分、时分、波分、码分复用技术
动态访问控制： 信道并非在通信时固定划分给用户，分为随机访问控制和轮询访问控制。
随机访问： 所有用户可随机发送信息，发送时占用全部带宽（与静态划分信道共享带宽不同）
- ALOHA协议(不听就说)
纯ALOHA，不监听信道，不按时间槽发送，随机重发，即想发就发。
（发送端根据电平变化检测是否有冲突，有则不回复确认，发送端超时未收到回复则认为冲突立即重发数据帧）
- 时隙ALOHA协议()
将发送时间片分为多个时间槽，只能在时间片的开始发送数据帧
- CSMA协议(先听再说)
发送前监听信道，空闲则发送，忙则等待
有1坚持、非坚持、p坚持
（发送端仍然根据是否有确认帧返回判断是否冲突）
- CSMA-CD协议(先听再说，边听边说), 检测碰撞
发送前监听信道，边发送边检测信道上信号电压的变化（属于半双工网络）
检测是否发生碰撞，是接收端收到帧后进行检测，如果数据帧在传播过程中有碰撞，则会检测出来，丢弃此帧。
发送端发送数据后，数据在路程中发生了来自接收端发送帧的碰撞，则发送端最迟经历2T时间收到接收端的碰撞帧，也就检测到了碰撞。
不能检测到碰撞后就立即重发
截断二进制指数规避算法，重传需要退出的时间随重传次数的增大而增大，减少发生碰撞的概率，重传上限16次
为了使得在检测到碰撞时，帧并未发送结束，从而使得CSMA-CD协议有意义，则需要定义最小帧长。
那么就要求 数据帧的传输时延 >= 2T, 即最小帧长 = 总线传播时延 * 数据传输速率 * 2 = 2T * 数据传输速率
以太网规定的最小帧长是64字节
- CSMA-CA协议(先听再说)， 避免碰撞
CD协议应用于有线网络，总线型网络，CA协议应用于无线局域网
有礼貌？
发送数据前，先检测信道是否空闲
空闲时，先发出RTS，等待CTS帧(相当于先建立连接，为了解决隐蔽站的问题)，同时预约信道（发送方告知其他站点自己要传多久数据）
与CD的区别：
介质不同
监听信道的方式不同
一个检测碰撞，一个避免碰撞
轮询访问介质访问控制
既不产生冲突，又要发送时占全部带宽。
- 轮询协议，主节点轮流“邀请”从属节点发送数据
问题 1 轮询开销 2 等待延迟 3 单点故障
- 令牌传递协议
令牌在环形网络中传递，需要发送数据的主机获取到令牌，将数据帧附加到令牌上，然后传递令牌。
实现了某一时刻只有一个节点独占信道，无碰撞。
每个节点都可以在一定的时间内（令牌持有时间）获得发送数据的权利，并不是无限制的持有令牌。
问题：
1. 令牌开销 2. 等待延迟 3. 单点故障
应用于令牌环网（物理上星型，逻辑上环形）
常用于网络负载重、通信量大的网络
CSMA-CD协议没有确认机制，如果没有检测到冲突就认为帧已被正确接收，假如真的没有被接收，上面的传输层会自动重传（基于传输层的确认机制）
CSMA-CA协议有确认机制，
局域网
使用广播信道，各站为平等关系，共享传输信道
决定局域网的三个要素： 拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法
拓扑结构：星型、总线型、环形、树形
传输介质： 有线（光纤、双绞线、同轴电缆），无线（电磁波）
机制访问控制方法： CSMA-CD（总线型、树形局域网），令牌总线、令牌环
分类：
- 以太网： 逻辑拓扑总线型，使用CSMA-CD协议
- 令牌环网： 逻辑环形拓扑
- FDDI网： 逻辑环形拓扑
- ATM网： 较新的单元交换技术，使用53固定字节长度的单元进行交换
- 无线局域网：采用IEEE 802.11标准
以太网
基带总线局域网规范，使用CSMA-CD协议，因此提供无连接、不可靠的服务
无连接： 发送和接收方直接无握手过程
不可靠：不对发送方的数据帧编号，接受方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责
只实现无差错接收，不实现可靠传输
MAC帧的组成
目的地址 | 源地址 | 类型 | 数据 | FCS
6 | 6 | 2 | 46~1500 | 4
以太网MAC帧长最小64，所以数据部分最小为64-6-6-2-4=46字节
无线局域网
802.11的MAC帧格式
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