AccessLayer of Network

物理层

物理层解决如何在连接各种不同的物理设备的传输媒体上传输数据比特流(01011)

常见的传输媒体有:

  • 双绞线
  • 同轴电缆
  • 光纤
  • 遥控器
  • 无线
  • 激光

信道是往一个方向传输信息的媒体,一条通信电路包含一个接收和一个发送信道。

信道有单工通信信道、半双工通信信道和全双工通信信道。

而在通信的过程中,往往会用到分用复用技术。

数据链路层

数据链路层(DLL)从网络层以数据包的形式接收信息,它将数据包划分为帧,并将这些帧逐位发送到底层物理层。

Note

它负责节点到节点的数据传递。 它的主要作用是确保信息的无差错传输。DLL还负责编码、解码和组织传出和传入的数据。 这被认为是 OSI 模型中最复杂的层,因为它向上面的其他层隐藏了硬件的所有底层复杂性。

DLL有以下的功能:

  1. 封装成帧: 从网络层接收到的数据包在数据链路层称为帧。在发送端,DLL从网络层接收数据包并将其分成小帧,然后将每个帧逐位发送到物理层。它还在帧的标头和末尾附加一些特殊位(用于错误控制和寻址)。在接收端,DLL从物理层获取比特,将它们组织成帧,并将它们发送到网络层。
  2. 寻址:数据链路层将目标的MAC地址/物理地址封装在每个帧的报头中,以确保节点到节点的传送。MAC地址是制造时分配给设备的唯一硬件地址。
  3. 错误控制:数据可能由于噪声、衰减等各种原因而被损坏。因此,数据链路层有责任检测传输数据中的错误,并分别使用错误检测和纠正技术来纠正它。DLL 在帧头中添加错误检测位,以便接收方可以检查接收到的数据是否正确。
  4. 流量控制:如果接收方的接收速度低于发送方的发送速度,则可能会导致接收方缓冲区溢出,某些帧可能会丢失。因此,DLL 负责同步发送方和接收方的速度并在它们之间建立流量控制。
  5. 访问控制:当多个设备共享同一通信通道时,很可能发生冲突,因此 DLL 负责检查哪个设备对通道具有控制权,可以使用 CSMA/CD 和 CSMA/CA来避免冲突以及通道中的帧丢失。

DLL协议

  1. 以太网协议 Ethernet
  2. IEEE802.3协议
  3. PPP协议
  4. 同步数据链路协议(SDLC)

以太网协议

不同的局域网采用的通信的技术是不同的,常见的有以下三种:

  • 以太网:是一种计算机局域网技术,应用最普遍的局域网技术
  • 令牌环网:令牌环网常用于IBM系统中,在这种网络中有一种专门的帧称为“令牌”,在环路上持续地传输来确定一个节点何时可以发送包。
  • 无线LAN/WAN:无线局域网是有线网络的补充和扩展,现在已经是计算机网络的一个重要组织部分。

以太网通信原理

Note

  • “以太网”不是一种具体的网络,而是一种技术标准,它既包含了数据链路层的内容,也包含了一些物理层的内容。例如,以太网规定了网络拓扑结构,访问控制方式,传输速率等。
  • 以太网中的网线必须使用双绞线,传输速率有10M,100M,1000M等。

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