码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

<TCP/IP>链路层小结

时间:2018-03-31 14:13:35      阅读:191      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:inter   style   plink   最大   结构图   交换   src   class   提高效率   

  

  这章大致介绍了以太网以太网帧的格式网桥和交换机无线局域网(Wi-Fi),点到点协议MTU(最大传输单元)的知识点,所谓链路,在此可以解释为 IP数据报传递所在的介于发送方和接受方之间的通信路径,而链路层的存在就是为了IP的发送和接收

  以太网


   以太网是一种广播网络,包括一个或多个站,连接到一个共享的介质(如电缆)上,然而当每个站都想发送数据时,就会不可避免的出现冲突。因此每个以太网接口都会实现一种分布式算法,称为带冲突(碰撞)检测的载波侦听多路访问CSMA/CD),它可以协调哪些站可以访问共享的介质,用于降低成本提高效率,也促进了以太网技术的普及

    技术分享图片

 

   CSMA/CD具体实现方法如下:

  • 一个站(如计算机)首先检测目前网络上正在发送的信号,并在网络空闲时发送自己的帧
  • 如果其他站也刚好同时发送,而且两信号并碰撞了,在此情况下,这两个站都等待一个随机时间,然后再次发送,如果再碰撞重复此过程
  • 在任何给定时间内,网络中只能有一个帧在传输,最终每个站都会得到机会发生,或者在尝试一定次数后超时(传统以太网为16次)

  随着以太网的发展,传输速度越来越快,为了跟上发展,每个站之间的线路已不再共享,而是提供了一个专用的星形拓扑结构,交换机(switch)应运而生

  以太网帧的格式


    这里说得帧其实就是链路层上传输的PDU(协议数据单元),所有的以太网帧都有一个共同的格式,结构图如下

技术分享图片

 

   帧的开始是一个前导字段,目的是为了同步,SFD为起始分隔符,标识着以太网帧的开始,DST为目的地址,SRC为源地址,两者合称MAC地址或物理地址

  网桥和交换机


   网桥或交换机用于连接多物理的链路层网络(如一对物理的以太网段)或成组的站,交换机(switch)本质上是高性能的网桥(bridge)

   正如上面提到过的,局域网中的每个站之间的线路变成不共享,而是由以太网交换机(Ethernet Switch)实现了一个专用的星形拓扑结构。

  技术分享图片

    

  • 交换机为以太网中的每个站提供同时发送和接受数据的能力。
  • 每个站使用一条专用的线路连接到一个交换机端口(port),在这种情况下,以太网以全双工方式运行,不需要使用 CSMA/CD 算法。
  • 交换机可以通过交换机端口级联(interconnect)来形成更大的以太网。这种端口叫做“上行(uplink)端口”

  技术分享图片

  下面介绍一下MAC学习

  • 每个交换机都有自己的MAC地址
  • 每个交换机都有一张表(过滤数据库),记录着交换机基于每个端口的地址列表
  • 交换机原来的数据库是空的,每当他接收到一个目的地不是自己的帧时,它便为所有端口都做一个备份,并向所有其他端口发生这个帧的备份
  • 由于站可能出现移动,网卡更换,MAC地址改变等情况,交换机会在每次学习一个地址之后,启动一个默认时间为5分钟的计时器,如果没有在倒数计时这段时间里看到这个地址,则将这个地址删掉

  技术分享图片

 

  无限局域网(Wi-Fi)


   待续

  点到点协议(PPP)


  • PPP是一种在串行链路上传输IP数据报的方法
  • 它实际上是一个协议集合,它支持建立链路的基本方法称为LCP链路控制协议),在LCP建立基本链路之后,用于各种协议(包括IPv4,IPv6和非IP协议)建立网络层链路
  • 用于在两个节点之间建立直接连接的数据链路层通信协议。PPP 操作只关注一条链路的两端,不需要像 MAC 协议或者 Wi-Fi 那样处理共享资源访问的问题

  MTU


  •  在很多链路层网络(如以太网)中,携带高层协议PDU的帧大小是有限制的,这种特征被称为MTU(最大传输单元),如果IP需要发生一个数据报,但是比MTU大,那么IP会通过分片将数据报分解成比MTU小的分片
  • 当两台主机跨越多种网络通信时,每种不同的链路可能有不同大小的 MTU。因此,在包含所有链路的整个网络路径上,最小的 MTU 叫做 路径 MTU

     

  

<TCP/IP>链路层小结

标签:inter   style   plink   最大   结构图   交换   src   class   提高效率   

原文地址:https://www.cnblogs.com/peacepeacepeace/p/8681837.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!