一、点对点信道上的三个基本问题
1.封装成帧
1.封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部 和尾部 ,然后就构成了一个帧。确定帧的界限 。 2.首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。
方法:字符填充法
2. 透明传输
解决透明传输问题: 1.发送端 的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC” (其十六进制编码是 1B)。 2.字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。 3.如果转义字符也出现数据当中,那么应在转义字符前面插入一个转义字符 。当接收端收到连续的两个转义字符时,就删除其中前面的一个。
方法:字节填充、字符填充、比特填充、物理层编码违例
3.差错控制
要进行差错控制的原因:在传输过程中可能会产生比特差错:1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1 随机差错 :具有独立性,与前后码元无关 突发差错 :相邻多个数据位出错 在一段时间内,传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 BER (Bit Error Rate),为了保证数据传输的可靠性,在计算机网络传输数据时,必须采用各种差错检测技术
1.反馈纠错
在接收端能发现差错,但不能确定错码的位置,通过反馈信息请求发送端重发,直到接收端肯定确认为止 。适用于双工通信和非实时通信系统。
2.前向纠错
在接收端不仅能发现错码,而且还能确定错码的位置 ,并纠正错码。适用于单工通信和实时通信系统。
3.混合纠错
少量差错在接收端自动纠正,若超出自行纠正能力时,通过反馈信息请求发送端重发。(反馈纠错和前向纠错相结合)
二、使用广播信道的信道分配问题
静态分配 1.频分多路复用FDM(波分复用WDM) 原理:将频带平均分配给每个要参与通信的用户 2.时分多路复用TDM 原理:每个用户拥有固定的信道传输时槽
优点: 适合于用户较少,数目基本固定,各用户的通信量都比较大的情况 缺点: 无法灵活的适应站点数及其通信量的变化。
动态媒体接入控制(多点接入) 1.受控接入: 每一时刻网上只有一个站点发送信息 ,如集中式控制多点线路探询(polling),或分散式控制。典型网络:令牌环网 2.随机接入: 网上各站都可以根据自己的意愿随机地访问信道 ,两个或两个以上站点同时发送信息会产生冲突。典型网络:以太网
三、CSMA/CD的工作原理
CSMA:载波监听多路访问协议 Carrier Sense Multiple Access Protocols 核心思想:(发送前先听一听) 站点发送帧前先监听信道有无载波,若要载波说明已有用户在使用信道,则暂不发送帧以避免冲突
分类:
1.1-persistent CSMA(1-坚持)
坚持:在监听信道忙时一直监听下去,直到信道空闲为止 优点:减少了信道空闲时间 缺点:增加了发生冲突的概率
2.Nonpersistent CSMA(非坚持)
非坚持:一旦监听到信道忙就不会再继续监听下去,而是会延时一段时间再去监听 优点:减少了冲突的概率 缺点:增加了信道空闲时间、信道的发送时延增大
3.p-persistent CSMA(p-坚持)
1-persistent CSMA 低负载时可以获得高的吞吐量和低的时延 高负载时吞吐量低 Nonpersistent CSMA 高负载时可以获得高的吞吐量,从而提高信道利用率
4.载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD
四、以太网的MAC层
总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发送的数据信号 ,由于只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的地址一致 ,因此只有 D 才接收这个数据帧 ,其他所有的计算机(A, C 和 E)都检测到不是发送给它们的数据帧,因此就丢弃这个数据帧而不能够收下来,具有广播特性的总线上实现了一对一的通信
以太网发送的数据都使用曼彻斯特(Manchester)编码
以太网的 MAC 帧格式
五、透明网桥的工作原理
自学习的网桥
六、集线器、网桥、交换机与路由器的区别
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