03-zgb-数据链路层
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数据链路层物理寻址-回复数据链路层物理寻址(Data Link Layer Physical Addressing)是计算机网络中的一种寻址机制,它用于在同一物理网络中唯一标识和定位每个设备或节点。
数据链路层是网络体系结构中的第二层,负责将网络层的数据转换为物理信号,并控制数据在物理媒介上的传输。
物理寻址是完成数据链路层任务的关键步骤之一,下面将详细介绍该寻址过程。
1. 寻址的目的数据链路层物理寻址的主要目的是唯一标识网络中的每个设备或节点,并且能够根据这些地址将数据正确地传输给目标设备。
通过物理寻址,可以确保数据在网络媒介上正确地路由和传递,同时避免冲突和混乱。
2. 物理地址类型数据链路层的物理地址通常被称为MAC地址(Media Access Control Address)。
MAC地址是一个48位的二进制数字,以六组十六进制数表示,例如00:1A:2B:3C:4D:5E。
其中,前三个十六进制数表示网络设备的生产商,后三个十六进制数表示设备的序列号。
3. MAC地址的获取方式在数据链路层中,每个网络接口都有一个唯一的MAC地址。
这些地址可以通过以下几种方式获得:- 编程方式:可以通过编程方式从网络接口获取MAC地址,这是一种灵活的方式,适用于自动化配置和管理网络设备的场景。
- 物理方式:在一些网络设备上,MAC地址可能以物理形式(硬件)出现,例如在网络适配器卡上有一个标签或者印刷的MAC地址。
- 配置方式:在一些网络设备上,可以通过配置界面手动设置MAC地址。
4. MAC地址的唯一性每个网络设备的MAC地址都是唯一的,即使是来自同一家生产商也不会出现相同的MAC地址。
这是由于MAC地址的前三个十六进制数表示设备的生产商,而生产商在MAC地址分配时受到国际标准组织(如IEEE)的严格监管,确保了每个生产商分配的MAC地址不会重复。
5. MAC地址的使用在数据链路层物理寻址中,每个网络设备都会发送和接收数据包。
OSI各层协议范文OSI(Open Systems Interconnection)是一种用于计算机网络的通信协议体系,分为七个层级。
每个层级都有其特定的功能和任务,通过这些层级的协同工作,实现了网络中不同设备之间的通信。
下面将详细介绍每个层级所对应的协议及其功能。
第一层 - 物理层(Physical Layer)物理层协议用于在物理媒介上传输比特流。
它负责将原始的比特流转化为可在物理链路上传输的电信号。
物理层的协议包括了电压、电流、线缆类型、传输速率以及信号编码等方面的标准。
常见的物理层协议包括IEEE802.3以太网和RS-232串行通信。
第二层 - 数据链路层(Data Link Layer)数据链路层协议主要用于在直连的网络节点之间传输数据。
它负责对物理层传输的数据进行分段并加上MAC地址,以便在直连的网络节点之间进行点对点的可靠传输。
数据链路层的协议还处理流控制、错误检测和纠正等功能。
常见的数据链路层协议包括以太网的IEEE802.2和IEEE802.3以太网。
第三层 - 网络层(Network Layer)网络层协议负责将数据从源节点传输到目标节点,它主要关注寻址和路径选择。
网络层的协议通过数据包的路由选择,将源地址转换为目标地址,并选择最佳路径进行数据传输。
常见的网络层协议包括IP (Internet Protocol)和ICMP(Internet Control Message Protocol)。
第四层 - 传输层(Transport Layer)传输层协议负责在主机之间提供可靠的端到端数据传输。
它负责将传输的数据进行分段,并通过使用序列号、确认和重传等机制,确保数据的完整性和可靠性。
传输层的协议还提供了流量控制和拥塞控制等功能。
常见的传输层协议包括TCP(Transmission Control Protocol)和UDP (User Datagram Protocol)。
第五层 - 会话层(Session Layer)会话层协议负责建立、管理和结束网络中的会话。
数据链路层科技名词定义中文名称:数据链路层英文名称:data link layer定义:在开放系统互连(OSI)模型中的第二层,提供相邻节点间透明、可靠的信息传输服务。
所属学科:通信科技(一级学科);通信协议(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片数据链路层是OSI参考模型中的第二层,介乎于物理层和网络层之间。
数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源机网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
基本功能数据链路层的最基本的功能是向该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务。
透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制,也没有必要解释信息结构的意义;可靠的数据链路层传输使用户免去对丢失信息、干扰信息及顺序不正确等的担心。
在物理层中这些情况都可能发生,在数据链路层中必须用纠错码来检错与纠错。
数据链路层是对物理是对物理层传输原始比特流的功能的加强,将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路,使之对网络层表现为一无差错的线路。
帧同步功能为了使传输中发生差错后只将有错的有限数据进行重发,数据链路层将比特流组合成以帧为单位传送。
每个帧除了要传送的数据外,还包括校验码,以使接收方能发现传输中的差错。
帧的组织结构必须设计成使接收方能够明确地从物理层收到的比特流中对其进行识别,也即能从比特流中区分出帧的起始与终止,这就是帧同步要解决的问题。
由于网络传输中很难保证计时的正确和一致,所以不可采用依靠时间间隔关系来确定一帧的起始与终止的方法。
什么是计算机网络的数据链路层解析数据链路层的功能与协议计算机网络的数据链路层是网络体系结构的重要组成部分,它负责将网络层传来的数据分组进行可靠的传输,有效地解析和处理数据链路层的功能和协议对于整个网络通信的顺利进行至关重要。
数据链路层的功能:1. 传输数据:数据链路层通过物理传输介质(如以太网线、无线电波等)将数据从一个网络节点传输到另一个网络节点。
它负责将网络层的数据包转化为适合物理传输介质的格式,使数据能够在链路中传输。
2. 封装与解封装:数据链路层在数据传输前将网络层传来的数据包封装成帧。
帧是数据链路层传输的最小单位,包括数据和控制信息。
在接收端,数据链路层将接收到的帧进行解封装,提取出数据并传递给网络层。
3. 数据校验:为了保证数据的可靠传输,数据链路层会在帧中添加检验序列。
接收方在接收数据时会进行校验,以检查数据是否出现错误。
常用的数据校验方式包括循环冗余校验(CRC)和校验和等。
4. 帧同步:数据链路层通过帧同步协议,如起始帧标志和比特填充等方法,确定帧的起始和结束位置,确保接收方能够正确识别帧的边界并进行数据的接收。
5. 流量控制:当发送方发送数据速度过快时,接收方可能无法及时接收。
数据链路层通过流量控制协议,如帧确认和滑动窗口等,调节发送方的发送速度,防止接收方的缓冲区溢出。
6. 差错控制:在数据传输过程中,由于噪声、干扰等原因,数据可能会发生错误。
数据链路层通过差错控制协议,如重发请求和确认应答等,检测并纠正传输过程中的错误。
数据链路层的协议:1. 以太网(Ethernet):以太网是一种常用的局域网技术,采用CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)协议,实现了数据的共享传输。
以太网利用MAC(媒体访问控制)地址来唯一标识网络设备,以确定数据的发送和接收。
2. PPP(点对点协议):PPP是一种用于串行链路的数据链路层协议,常用于拨号上网和远程访问等场景。
PPP协议支持多种认证方式、压缩协议和错误检测机制,提供了可靠的数据传输。
谢希仁《计算机网络》复习提纲一、基本概念资源子网通信子网网络拓扑结构:指组成网络的通信节点和主机被通信线路链接的具体形状。
网络拓扑有总线、星型、树型、环型和不规则的网状型等。
电路交换:属于预分配电路资源系统,即在一次接续中,电路资源预先分配给一对用户固定使用,不管在这条电路上实际有无数据传输,电路一直被占用,直到双方通信完毕拆除连接为止。
优点:信息传输时延小。
电路是“透明”的。
信息传送的吞吐量大。
缺点:所占用的带宽是固定的,所以网络资源的利用率较低。
用户在租用数字专线传递数据信息时,要承受较高经济代价。
分组交换:是分组转发的一种类型,分组就是将要发送的报文分成长度固定的格式进行存储转发的数据单元,长度固定有利于通信节点的处理。
协议、接口、服务:在iso/osi分层模型中,上层称为服务的使用者,下层称为服务的提供者,上下层(即相邻层)之间通信约定的规则称为接口,不同系统同层通信实体通信约定的规则称为协议。
服务类型:传输服务有两大服务类型,即面向连接的服务和无连接的服务。
面向连接的服务提供传输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除,是可靠的服务,它可提供流量控制、差错控制和序列控制。
而无连接服务提供的服务不可靠。
OSI模型:指国际标准化组织iso定义的开放系统互连参考模型(osi/rm),osi模型将网络的体系结构划分成7层,俗称7层协议标准。
实体:OSI参考模型中的几个术语,实体(entity)指执行某个特定功能的进程。
服务访问点sap:(n)层实体向(n+1)层实体提供服务,(n+1)层实体向(n)层实体请求服务,从概念上讲,这是通过位于(n)层和(n+1)层的界面上的服务访问点(n)-sap(n-service access point )来实现的。
(n)-sap是一个访问工具,由一组服务元素和抽象操作组成,并由(n+1)实体在该点调用。
协议数据单元pdu:已建立起连接的同层对等(n)实体间交换信息的单元称为(n)协议数据单元(n)-pdu ((n)protocol data unit)。
计算机网络数据链路层基础知识介绍数据链路层的功能和常见协议计算机网络是现代社会中必不可少的一部分,它连接了世界各个角落。
而数据链路层作为网络通信的重要一层,承担着数据传输的任务。
本文将介绍数据链路层的功能以及常见的协议。
一、数据链路层的功能数据链路层是网络体系结构中的第二层,位于物理层之上。
其主要功能是将物理层提供的比特流组成有意义的数据帧,并通过物理媒介进行传输。
具体来说,数据链路层的主要功能有以下几个方面:1. 封装成帧:数据链路层将从网络层接收到的数据报封装成数据帧。
数据帧是数据链路层传输的基本单位,它包括了数据以及控制信息。
2. 帧定界:为了在物理媒介上正确传输数据帧,数据链路层在帧的开始和结束位置加入特定的定界标记,以进行同步。
3. 数据链路的访问控制:当多个网络设备共享同一个物理媒介时,数据链路层需要解决帧冲突和访问冲突的问题。
常见的访问控制方式有载波监听多路访问(CSMA)和令牌传递。
4. 差错检测与纠正:数据链路层使用CRC(循环冗余校验)等技术进行差错检测,以及ARQ(自动重传请求)等技术进行差错纠正。
5. 流量控制:数据链路层通过发送方和接收方之间的协商来控制数据的传输速率,避免数据丢失或混乱。
二、常见的数据链路层协议1. 以太网(Ethernet):以太网是目前应用最广泛的有线局域网技术。
它使用CSMA/CD访问控制方式,支持最大传输速率为10 Gbps。
以太网采用MAC(媒体访问控制)地址进行寻址。
2. PPP(Point-to-Point Protocol):PPP是一种用于串联两个节点的数据链路层协议。
它支持多种物理媒介,可以在异构网络中使用。
PPP提供了认证、加密和压缩等功能。
3. HDLC(High-Level Data Link Control):HDLC是一种面向比特同步的数据链路层协议。
它采用标志字节进行帧定界,并支持差错检测和流量控制。
HDLC常用于广域网中的数据链路层传输。
数据链路层技术的使用教程详解在计算机网络中,数据链路层是网络协议栈中重要的一层,负责将网络层传递下来的数据分割成适当的帧,并确保这些帧能够通过物理介质进行可靠传输。
本文将详细介绍数据链路层技术的使用教程。
一、数据链路层的基本概念数据链路层是网络协议栈中的第二层,位于物理层和网络层之间。
它的主要功能是将网络层的数据分割成帧,并负责帧的传输控制。
数据链路层使用的基本概念包括帧、MAC地址和误码控制等。
帧是数据链路层传输数据的基本单位,它包含了源MAC地址、目的MAC地址、数据和校验字段等信息,在物理层上能够被成功传输的数据即为一个帧。
MAC地址是数据链路层设备的唯一标识符,用于指示数据帧的目的和源。
MAC地址由48位的二进制数表示,通常以十六进制的形式呈现。
误码控制是数据链路层保证数据传输可靠性的一种机制。
通过使用差错检测技术,数据链路层可以在帧传输过程中发现错误,并且采取相应措施进行纠正。
二、数据链路层的协议数据链路层的常用协议有以太网、无线局域网和令牌环等。
以太网是一种最常见的有线局域网,它使用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)技术实现数据的传输。
以太网采用MAC地址来标识设备,帧的最大传输距离为约100米。
无线局域网采用无线信号进行数据传输,常用的协议有Wi-Fi。
Wi-Fi使用类似以太网的帧结构,但传输方式不同。
Wi-Fi的传输距离受到设备天线功率和环境影响,一般室内传输距离为30-100米。
令牌环是一种较为古老的局域网技术,它使用令牌传递的方式控制数据传输。
在令牌环中,只有持有令牌的设备才能进行数据传输,从而确保数据传输的顺序和可靠性。
三、数据链路层技术的配置与管理配置和管理数据链路层技术需要掌握一定的网络知识和相关工具。
首先,需要了解本地网络的拓扑结构和设备分布。
通过网络管理员的配置,可以确定每个设备的MAC地址和IP地址等基本信息,并且对设备进行分组和管理。
其次,需要使用网线、无线设备或网络虚拟化技术连接各个设备。
OSI各层上典型协议OSI(Open Systems Interconnection,开放式系统互联)是国际标准化组织(ISO)定义的一个用于计算机网络互联的概念框架。
它由七个不同层级组成,每一层级对应着不同的任务和功能。
在每个层级上,使用特定的协议来实现该层级的功能。
下面将介绍每个层级上的典型协议。
第一层:物理层(Physical Layer)物理层是网络的最底层,关注网络的物理组件和数据传输的物理特性。
在物理层上,典型的协议有:1. 以太网(Ethernet):广泛用于局域网(LAN)的数据链路层协议,负责将数据包从一个节点传送到另一个节点。
2.串行线路复用(SLIP):一种简单的数据链路层协议,用于在串行线路上传输IP数据包。
3.增强型串行线路复用(PPP):一种替代SLIP的协议,提供了更多的功能和可靠性。
第二层:数据链路层(Data Link Layer)数据链路层负责通过物理连接传输数据包。
典型的协议包括:1. 点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP):用于在串行线路上建立点对点连接的协议。
2. 帧中继(Frame Relay):一种用于分组交换的数据链路层协议,通常在广域网(WAN)中使用。
3. 以太网(Ethernet):作为物理层和数据链路层之间的接口,用于在局域网中传输数据包。
第三层:网络层(Network Layer)网络层负责实现路由和寻址功能,使数据包能够在网络中传递。
典型的协议有:1. 互联网协议(Internet Protocol,IP):定义了数据在网络中的传输方式和寻址规则。
2. 网络控制协议(Network Control Protocol,NCP):在PPP上运行,协商建立和维护网络层协议的连接。
第四层:传输层(Transport Layer)传输层负责在发送和接收节点之间提供可靠的数据传输。
典型的协议包括:1. 传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP):提供面向连接的可靠数据传输服务。
举例阐述osi参考模型-回复OSI参考模型是一种通信协议的框架,用于描述不同计算机在网络中如何进行通信。
它由国际标准化组织(ISO)在1984年进行了定义,主要目的是为了实现不同厂家的计算机和网络设备之间的互联。
OSI参考模型将通信过程分为七个层次,每个层次都负责不同的功能。
下面我将一步一步回答并举例阐述每个层次的作用和特点。
1. 物理层(Physical layer):物理层负责传输比特流,物理指的是电缆、接口、传输速率等硬件特性。
例如,以太网协议(Ethernet)就是在这一层次工作的,它定义了电缆、插口等规范。
2. 数据链路层(Data link layer):数据链路层负责将物理层传输的比特流划分为数据段,并为每个数据段添加头部和尾部的帧信息,以便准确传输。
以太网协议的MAC子层就属于数据链路层的一部分。
3. 网络层(Network layer):网络层负责将数据段从发送方传送到接收方,并通过路由选择算法确定最佳路径。
Internet协议(IP)就是在这一层次工作的,它用于为数据包进行寻址和路由选择。
4. 传输层(Transport layer):传输层负责提供端到端的可靠数据传输服务,并确保数据包的正确接收和重新组装。
传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)是在这一层次工作的。
例如,在传输层上,当我们在浏览器上输入一个URL地址时,浏览器会将请求数据划分为小的数据包,并使用TCP协议确保数据的可靠传输。
5. 会话层(Session layer):会话层负责在通信设备之间建立、管理和终止会话。
例如,在视频会议中,会话层管理对话的建立和关闭,并确保音频和视频数据的正确传输。
6. 表示层(Presentation layer):表示层负责数据的格式转换、加密解密等操作。
它将数据从应用程序格式转换为网络传输格式,以便在不同计算机之间进行通信。
例如,当我们发送一个图像文件时,表示层可以对图像文件进行压缩和加密,以便更高效和安全地传输。
数据链路层的基本概念数据链路层的基本概念是计算机网络中的一个关键概念。
数据链路层位于OSI模型中的第二层,负责传输物理层提供的比特流,并将其转化为有意义的数据帧。
它提供了在两个直接相连的节点之间可靠的数据传输服务,同时确保数据的完整性、可靠性和有序性。
本文将逐步回答关于数据链路层基本概念的问题。
一、什么是数据链路层?数据链路层是OSI模型中的第二层,在网络协议栈中位于物理层之上。
它作为网络的关键部分,连接了物理层和网络层。
数据链路层主要负责两个连接节点之间的点对点数据传输,并提供差错控制、流量控制和访问控制等功能。
二、数据链路层的功能有哪些?1. 封装与解封装:数据链路层负责将上层从网络层接收到的数据报封装到数据帧中发送给物理层,同时接收来自物理层的比特流,并将其解封装为数据帧交给网络层。
2. 物理寻址与MAC地址:数据链路层通过物理寻址使用唯一的MAC地址来标识网络中的每个节点,保证数据帧能够准确地传输到指定的目的节点。
3. 差错检测与纠正:数据链路层使用差错检测算法,如循环冗余校验(CRC),来检测数据帧在传输过程中是否发生了比特差错,并在需要时进行纠正。
4. 流量控制与传输可靠性:数据链路层实现了流量控制机制,以确保发送方和接收方之间的数据传输速率匹配,同时使用滑动窗口协议来确保数据的可靠传输。
5. 访问控制与介质共享:数据链路层通过介质访问控制协议,如CSMA/CD(载波监听多路访问/碰撞检测)和TDMA(时分多址),来管理共享介质上的多个节点的访问,实现数据的分时复用。
三、数据链路层的协议有哪些?数据链路层的常见协议包括:1. PPP(点对点协议):PPP是一种广泛应用于拨号连接和宽带接入的数据链路层协议,它提供了认证、加密和压缩等功能。
2. HDLC(高级数据链路控制):HDLC是一种同步数据链路层协议,广泛应用于广域网和局域网中,用于数据通信。
3. Ethernet(以太网):Ethernet是一种广泛应用于局域网的数据链路层协议,它使用CSMA/CD协议来实现多节点间的共享传输。
数据链路层协议解析数据链路层是计算机网络体系结构中的一层,负责在物理层和网络层之间传输数据,提供可靠的数据传输服务。
数据链路层协议是实现数据链路层功能的一套规范,它定义了数据的格式、传输过程中的控制流程以及错误检测和纠正等机制。
本文将就常见的数据链路层协议进行解析。
一、以太网协议(Ethernet Protocol)以太网协议是最常用的局域网协议之一,它定义了在局域网中如何传输数据。
以太网帧(Ethernet Frame)是以太网协议中的数据单元,包括目的MAC地址、源MAC地址、长度/类型字段以及数据字段等。
以太网协议使用MAC地址来唯一标识通信设备,在传输数据时可以使用CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)技术进行冲突检测和处理。
二、无线局域网协议(Wi-Fi Protocol)无线局域网协议是用于无线网络通信的协议,它基于以太网协议进行了一定的扩展和改进。
无线局域网协议定义了物理层和数据链路层之间的接口,规定了无线信道的分配、帧的格式以及多址接入等机制。
无线局域网协议使用无线AP(Access Point)作为基站,通过无线信道进行数据传输。
三、点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP)点对点协议是一种用于在点对点连接中传输数据的协议。
它可以通过串行线路或光纤等物理介质连接两个节点,为两节点之间的通信提供可靠的数据链路层连接。
PPP协议包括建立链接、认证、网络层协议的配置和终止连接等过程,可以支持像IP、IPv6、IPX等多种网络层协议。
四、高级数据链路层协议(High-Level Data Link Control,HDLC)高级数据链路层协议是一种同步串行数据链路层协议,主要用于在广域网中传输数据。
HDLC协议使用帧格式进行数据封装,包括起始标志、地址域、控制域、信息域、检验序列和结束标志等字段。
【⽹络基础】数据链路层实现的三⼤功能数据链路层实现的三⼤功能分别为:(1) 封装成帧(2) 透明传输(3) 差错控制1、封装成帧封装成帧就是在⼀段数据前后分别加⼊⾸部和尾部,构成了⼀个帧。
接收端在收到物理层上交的⽐特流后。
能依据⾸部跟尾部的标记。
从收到的⽐特流识别帧的開始和结束。
此外,⾸部跟尾部还包含很多必要的控制信息。
在发送帧时,是从帧⾸部開始发送。
各种数据链路层协议都要对帧⾸尾部格式有明⽩的规定。
每⼀种协议都限定了帧的数据部分长度上限-----最⼤传输单元MTU。
附:最⼤传输单元MTU(笔者腾讯⼀⾯亲历)⼀个UDP报⽂能传输的最⼤数据为多⼤?以太⽹的数据链路层规定了最⼤传输单元MTU=1500(字节),那么实际上⼀个IP数据报最长也就是1500字节,⽽IP数据报⼜是由UDP报⽂或TCP流封装得到的,那么⼀个UDP报⽂最⼤长度为1500-20=1480.20为IP数据报的⾸部长度。
⽽在运输层。
UDP也有⾃⼰的⾸部(8字节),所以在应⽤层⼀个UDP报⽂能传递的最⼤数据为1500-20-8=1472(字节)2、透明传输什么是透明传输,为什么须要透明传输?看下图:解决透明传输的⽅法: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、字节填充或字符填充——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、假设转义字符也出现数据其中。
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。
实现⽅法见下图:3、差错检測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。
为了保证数据传输的可靠性,在计算机⽹络数据传输时。
必须採⽤各种差错检測措施。
CRC循环冗余检測在数据链路层传送的帧中,⼴泛使⽤了循环冗余检验 CRC 的检错技术。
发送端运⾏的操作:在发送端,先把数据划分为组。