数据链路层到底是什么_数据链路层工作原理是怎样的
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计算机网络的工作原理计算机网络是现代信息技术的基础,它使得人与人之间、人与计算机之间能够进行迅速、准确的信息交流。
计算机网络的工作原理是基于一系列协议和技术实现的,接下来将详细介绍计算机网络的工作原理。
一、物理层物理层是计算机网络的最基本的层次,它负责将数据从一个地方传输到另一个地方。
物理层使用不同的电子、光学和无线传输介质来传输数据。
其中,最常见的物理层设备是网线、光纤和无线网卡。
二、数据链路层数据链路层负责管理和组织物理层传输的数据,将其划分为适当的数据帧,并通过物理层进行传输。
数据链路层还处理数据的错误检测和纠正,以确保数据的可靠性。
常见的数据链路层设备有交换机和网桥。
三、网络层网络层负责在计算机网络中进行数据的路由和转发,以确保数据从源地址传输到目标地址。
网络层使用IP地址来标识网络上的设备,并使用路由算法来选择最佳的路径将数据发送到目标地址。
常见的网络层设备包括路由器和三层交换机。
四、传输层传输层提供端到端的可靠数据传输服务。
它通过使用传输协议(如TCP或UDP)来确保数据的可靠传输和完整性。
传输层还负责对数据进行分段和重组,以适应下层网络的传输能力和接收方的接收能力。
五、应用层应用层是计算机网络中最高层,它提供了各种应用程序的接口。
应用层协议定义了数据的格式和交换规则,常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP等。
应用层协议与传输层协议进行交互,以实现数据的可靠传输和应用程序的正常运行。
总结:计算机网络的工作原理是由不同层次的协议和设备相互配合实现的。
物理层负责传输数据,数据链路层管理和组织数据,网络层进行数据的路由和转发,传输层提供可靠的数据传输服务,应用层提供各种应用程序的接口。
这些层次之间相互依赖,共同构建起了一个稳定、高效的计算机网络系统。
通过学习计算机网络的工作原理,我们能够更好地理解计算机网络的运作过程,为我们日常的网络使用和网络应用的开发提供有力的支持。
计算机网络的不断发展和创新将为我们的生活和工作带来更多便利和可能性。
ios七层模型的工作原理iOS七层模型是指苹果公司开发的iOS操作系统所采用的网络协议栈模型。
它是一种将网络通信分为七个不同层次的模型,每个层次都有不同的功能和责任。
iOS七层模型的工作原理是通过每个层次之间的协作与交互,实现数据的传输与处理。
下面将详细介绍iOS 七层模型的每个层次及其工作原理。
第一层是物理层,它负责将数据从一个设备传输到另一个设备,主要是通过网络连接进行传输。
物理层的工作原理包括将数据转化为电信号,通过传输介质进行传输,然后再将电信号转化为数据。
第二层是数据链路层,它负责将数据分割成帧,并添加一些控制信息,以便进行可靠传输。
数据链路层的工作原理是通过MAC地址来识别设备,并在数据帧中添加控制信息,如校验和,以确保数据的完整性和正确性。
第三层是网络层,它负责将数据从源设备传输到目标设备,主要是通过IP地址进行路由选择。
网络层的工作原理是通过IP协议来标识不同的设备,并通过路由选择算法来确定数据的传输路径。
第四层是传输层,它负责将数据分割为较小的数据包,并通过端口号来标识不同的应用程序。
传输层的工作原理是通过TCP协议和UDP协议来实现可靠传输和不可靠传输。
第五层是会话层,它负责建立、维护和终止数据传输的会话。
会话层的工作原理是通过建立会话来管理数据的传输,并通过会话标识符来识别不同的会话。
第六层是表示层,它负责将数据进行编码和解码,以确保数据在不同设备上的正确解释。
表示层的工作原理是通过数据格式转换、数据加密和数据压缩来实现数据的正确解释。
第七层是应用层,它负责处理特定的应用程序,如浏览器、邮件客户端等。
应用层的工作原理是通过特定的协议来实现应用程序之间的通信和数据传输。
总结来说,iOS七层模型的工作原理是通过每个层次之间的协作与交互,实现数据的传输与处理。
每个层次都有不同的功能和责任,通过分层的方式来实现网络通信的可靠性和灵活性。
iOS七层模型的设计使得网络通信变得简单、高效和可靠,为用户提供了良好的网络体验。
OSI(开放系统互连)七层模型是一种用于理解和描述计算机网络协议和通信体系结构的抽象模型。
每一层都具有特定的功能和责任,它们协同工作以实现可靠的网络通信。
以下是每一层的工作原理和主要职责:物理层(Physical Layer):物理层负责定义和管理物理介质,如电缆、光纤和无线信道。
它处理数据的物理传输,包括数据位的编码、电压级别和时序。
数据链路层(Data Link Layer):数据链路层负责数据的可靠传输和错误检测。
它将数据分成数据帧,并在物理层上进行传输。
还负责检测和纠正传输中的错误。
网络层(Network Layer):网络层的主要职责是路由数据包,决定数据包如何从源主机传输到目标主机。
它实现了逻辑寻址,将数据包传送到适当的目标主机或子网。
传输层(Transport Layer):传输层提供端到端的数据传输服务,确保数据在源和目标之间可靠传输。
它使用端口号来标识应用程序,并提供流控制和错误检测。
会话层(Session Layer):会话层负责建立、管理和终止通信会话,以确保数据的正确传输。
它提供了会话控制和同步功能,允许应用程序之间建立连接。
表示层(Presentation Layer):表示层负责数据的编码、加密和压缩,以确保数据的格式和表示对于接收方是透明的。
它处理数据格式转换和数据加密解密等任务。
应用层(Application Layer):应用层包含各种应用程序,如Web浏览器、电子邮件客户端和文件传输工具。
它是直接与用户交互的层,提供了各种网络服务和协议,以满足不同的应用需求。
这七个层级形成了一个层次结构,每一层的功能都明确定义,且各层之间的界限清晰。
数据从上层传递到下层,经过一系列处理和封装,最终通过物理层进行传输。
在目标主机上,数据经过逆向处理,逐层解封装,然后传递给目标应用程序。
OSI七层模型提供了一种通用的理解和描述计算机网络协议和通信的方法,有助于不同厂商和组织之间更好地理解和交流网络设计和实现。
数据链路层的工作原理数据链路层是OSI模型中的第二层,它负责将网络层提供的数据包转换为物理层可以传输的比特流,并在传输过程中进行差错检测和纠正。
数据链路层的工作原理主要包括帧封装、差错检测和流量控制等方面。
1. 帧封装数据链路层将网络层提供的数据包封装成帧,以便在物理层进行传输。
帧的结构通常包括帧头、数据和帧尾三部分。
帧头包含了源地址和目的地址等信息,用于标识帧的发送者和接收者。
数据部分包含了网络层提供的数据包,长度不固定。
帧尾包含了差错检测码,用于检测帧在传输过程中是否发生了错误。
2. 差错检测数据链路层在传输过程中需要进行差错检测,以保证数据的可靠传输。
常用的差错检测方法包括循环冗余校验(CRC)和纵向冗余校验(VRC)等。
CRC是一种基于多项式的差错检测方法,它通过对数据进行除法运算来生成校验码。
VRC是一种简单的差错检测方法,它通过对每个字节进行奇偶校验来检测错误。
3. 流量控制数据链路层还需要进行流量控制,以避免发送方发送过多的数据导致接收方无法处理。
常用的流量控制方法包括停止-等待协议和滑动窗口协议等。
停止-等待协议是一种简单的流量控制方法,它要求发送方在发送完一个数据包后等待接收方的确认信号,才能发送下一个数据包。
滑动窗口协议是一种更为高效的流量控制方法,它允许发送方连续发送多个数据包,而不需要等待接收方的确认信号。
总之,数据链路层是网络通信中非常重要的一层,它负责将网络层提供的数据包转换为物理层可以传输的比特流,并在传输过程中进行差错检测和流量控制等操作,保证数据的可靠传输。
OSI七层模式简单通俗理解OSI(Open Systems Interconnection)七层模型是国际标准化组织(ISO)定义的一种通信协议结构,用于描述和管理计算机网络中的通信过程。
它将计算机网络的通信功能分为七个层次,每个层次都负责特定的功能。
以下是对每个层次的简单通俗理解:1.物理层:2.数据链路层:数据链路层负责将数据块分割成“帧”,并添加错误校验等控制信息,以确保数据以有序、可靠的方式从一个网络节点传输到另一个网络节点。
类似于将字符串切割成小块并添加一些指示标记的行程。
3.网络层:网络层是整个网络的核心,负责路由选择和数据包交换。
它使用逻辑地址(IP地址)将数据包从源节点传输到目标节点,并使用路由协议来检测并选择最佳路径。
4.传输层:传输层负责提供端到端的通信服务。
它通过控制数据包的传输和错误恢复来确保可靠传输。
类似于发送方告诉接收方如何组装和验证数据。
这通过传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)等协议来实现。
5.会话层:会话层负责建立、管理和终止会话(连接)的过程。
它提供了对通信进程之间的会话控制的抽象。
类似于在通信过程中建立和结束对话。
6.表示层:表示层负责对数据进行编码、解码和转换,以便在不同计算机上的应用程序之间进行交换。
它负责数据格式、加密/解密以及压缩/解压缩等操作。
类似于在两个国家之间交换邮件时需要将文字翻译成另一种语言并在邮件中添加对应的指示标记。
7.应用层:应用层是最高层,负责为用户提供应用程序和网络服务。
它提供了哪些应用可以使用网络来通信的接口。
它包括电子邮件、Web浏览器、文件传输协议(FTP)、域名系统(DNS)等应用程序。
总体来说,OSI七层模型提供了一种将通信过程分解为几个功能层次,并确保每个层次都有明确定义的职责的方式。
每个层次都可以独立设计和实现,有助于提高网络的可靠性、可维护性和扩展性。
通过理解每个层次的功能,我们可以更好地理解和诊断网络中的问题,以及在设计和实现网络时做出更明智的决策。
OSI模型七个层的作用及工作原理OSI模型是计算机网络体系结构的理论模型,它将计算机网络分为七个不同的层次。
每一层都有自己的具体功能和任务,通过分层设计,可以清晰地描述计算机网络的工作原理与功能,并且每一层都可以独立地进行修改和更新。
下面将详细介绍OSI模型的七个层及它们的作用和工作原理。
1. 物理层(Physical Layer)物理层是OSI模型的最底层,它负责将原始的比特流发送到物理媒介上,管理数据的物理传输。
物理层的主要功能包括:数据的电子和光学传输、输入/输出端口的连接和控制、线缆和连接器的规范等。
物理层常见的媒介有双绞线、光纤和无线电波。
2. 数据链路层(Data Link Layer)数据链路层位于物理层之上,它负责在直接相连的两个节点之间传输数据。
数据链路层的主要功能是将不可靠的物理连接转化为可靠的数据传输,并进行流量控制和差错检测。
数据链路层通过将数据分成帧来传输,并在每一帧中添加必要的控制信息来保证通信的可靠和准确。
3. 网络层(Network Layer)网络层位于数据链路层之上,它负责将数据从源主机传输到目标主机。
网络层的主要功能是实现数据的路由选择和转发,在不同的网络之间选择最优路径,并通过IP地址进行端到端的数据传输。
网络层使用IP协议来进行数据分组和路由选择。
4. 传输层(Transport Layer)传输层位于网络层之上,它通过提供端到端的可靠数据传输来实现进程之间的通信。
传输层的主要功能是将应用层的数据分割成更小的数据块,并负责数据的传输和错误检测。
常见的传输层协议包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。
5. 会话层(Session Layer)会话层位于传输层之上,它负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
会话层的主要功能是为应用程序之间提供会话控制和同步服务,包括会话的建立、终止和管理、数据传输的同步和复位操作等。
会话层通过会话协议来实现会话的管理。
408考研计算机网络——第三章数据链路层第3章数据链路层结点:主机、路由器链路:网络中两个结点之间的物理通道,传输介质有双绞线、光纤和微波。
分为有线、无线链路数据链路:网络中两个结点之间的逻辑通道,把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路帧:链路层的协议数据单元,封装网络层数据报功能:为网络层提供服务、链路管理、组帧、流量控制、差错控制3.1 数据链路层的功能数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能,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条无差错的链路·为网络层提供服务无确认无连接服务有确认无连接服务有确认面向连接服务·链路管理即连接的建立、维持、释放(用于面向连接的服务)·组帧(帧定界、帧同步、透明传输)封装成帧:在一段数据的前后部分添加首部和尾部,这样就构成了一个帧。
接收端在收到物理层上交的比特流后,根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的开始和结束首部和尾部包含许多的控制信息,他们的一个重要作用:帧定界(确定帧的界限)帧同步:接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。
最大传送单元MTU:帧的数据部分的长度上限透明传输:当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时,采取适当的措施,使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。
保证数据链路层的传输是透明的组帧的四种方法:字符计数法、字符(节)填充法、零比特填充法、违规编码法·流量控制限制发送方的数据流量,使其发送速率不超过接收方的接受能力✳对于数据链路层:控制的是相邻两结点之间数据链路上的流量对于传输层:控制源端到目的端之间的流量·差错控制位错:循环冗余校验CRC差错控制:自动重传请求ARQ帧错:定时器、编号机制*三个基本问题:封装成帧、透明传输、差错检测3.2 组帧·字符计数法帧首部使用一个计数字段(第一个字节,八位)来标明帧内字符数。
交换机工作原理交换机是计算机网络中的重要设备,它用于在局域网内实现数据的传输和交换。
交换机通过将数据包从一个端口转发到另一个端口,实现不同设备之间的通信。
以下是交换机工作原理的详细解释。
1. 数据链路层:交换机工作在OSI模型的第二层,即数据链路层。
它通过物理地址(MAC地址)来识别和转发数据包。
当交换机收到一个数据包时,它会检查目标MAC地址,并查找与该地址关联的端口。
如果目标MAC地址在交换机的MAC地址表中,则交换机将数据包转发到相应的端口;如果目标MAC地址不在表中,则交换机会广播数据包到所有端口(除了接收端口)。
2. MAC地址学习:交换机通过学习源MAC地址来建立和更新MAC地址表。
当交换机接收到一个数据包时,它会提取源MAC地址,并将其与接收端口关联起来。
这样,交换机就能够根据目标MAC地址快速转发数据包,而无需广播。
3. 数据包转发:交换机根据MAC地址表转发数据包。
如果目标MAC地址在表中,则交换机将数据包转发到相应的端口;如果目标MAC地址不在表中,则交换机会广播数据包到所有端口(除了接收端口)。
此外,交换机还支持虚拟局域网(VLAN)的划分,可以将不同的端口划分到不同的VLAN中,实现逻辑隔离和安全性。
4. 碰撞域和广播域:交换机的工作原理使得每一个端口都成为一个独立的碰撞域,即每一个端口都可以同时进行数据的发送和接收,不会发生碰撞。
而广播域则由交换机的广播特性决定,当交换机接收到一个广播数据包时,会将其广播到所有端口(除了接收端口),从而实现广播功能。
5. 速度和带宽:交换机具有高速转发数据包的能力。
它可以根据端口的速度进行自适应,支持不同的传输速率(如10Mbps、100Mbps、1Gbps等)。
此外,交换机还可以实现端口的聚合,将多个端口绑定成一个逻辑接口,提供更大的带宽。
总结:交换机是计算机网络中实现数据传输和交换的关键设备。
它通过学习MAC地址并建立MAC地址表来实现数据包的转发。
交换机工作原理范文交换机是计算机网络中最常见的设备之一,主要用于在局域网或广域网中传递数据帧。
交换机的工作原理可以分为以下几个方面。
1.数据链路层工作原理:交换机工作在网络的第二层,即数据链路层。
当交换机接收到一个数据帧时,会检查数据帧的目的MAC地址,并根据自身的路由表,将数据帧转发到相应的端口上。
交换机会学习每个端口所连接的设备的MAC地址,并将这些信息存储在自己的路由表中,以便下次可以更快地转发数据。
2.交换机的转发方式:交换机主要有两种转发方式,一种是存储转发方式,一种是直通转发方式。
存储转发方式是指交换机在接收到整个数据帧后,会先将其存储在内存中进行完整的检查,然后再转发至目标端口。
这种方式可以避免因错误的数据帧而造成的网络拥堵。
直通转发方式是指交换机只检查目的MAC地址的前6个字节,然后快速将数据转发到目标端口,以提高转发效率。
3.交换机的地址学习和更新:交换机通过学习每个端口所连接设备的MAC地址,建立自己的转发表。
当交换机接收到一个数据帧时,会检查数据帧的源MAC地址,并将该地址与接收该数据帧的端口相关联。
如果在转发表中找不到该源MAC地址,则将该地址与接收该数据帧的端口相关联,并将该信息存储在转发表中。
如果已经存在该源MAC地址与端口的对应关系,则更新该对应关系的时间戳。
4.交换机的广播和多播转发:当交换机接收到一个广播帧时,会将该广播帧转发到所有的端口上,除了接收到该广播帧的端口。
这样,其他设备就能收到这个广播帧。
多播转发的原理类似,只不过交换机只会转发到与该多播地址相关的端口上。
5.交换机的拥塞控制:当交换机接收到大量的数据帧导致网络拥堵时,会通过一些策略来进行拥塞控制,以保证网络的正常运行。
其中一种常见的策略是使用队列来缓存数据帧,以控制数据帧的发送速率,避免网络拥堵。
另一种策略是使用流量控制机制,当交换机接收到过多的数据帧时,会主动向发送方发送一个拥塞信号,告诉它减缓数据发送的速率。
数据链路层到底是什么_数据链路层工作原理是怎样的
数据链路层简介数据链路层是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自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。
数据链路层的分类1、逻辑控制子层数据链路层的LLC子层用于设备间单个连接的错误控制,流量控制。
与MAC层不同,LLC和物理媒介全无关系。
媒介是CSMA/CD的802.3还是802.5的令牌环都没关系。
它在LAN中是独立的802.2。
在LLC之上的网络层可以是无连接、响应的无连接或面向连接的不同业务。
LLC用业务接入点SAP访问上层协议,有了SAP,站点就能在LLC层只用一个接口同时与几个高层协议玩。
一个SAP是简单的地址或协议ID,内容则为空的LLC帧。
LLC协议数据单元(LLCPDU)即LPDU。
它包括:DSAP(目的SAP)/SSAP(源SAP);一个定义吞吐量优先级的控制域(Controlfield);和含带数据的信息域。
在接收方,DSAP例如协议ID就是消息要被递送的,通常DSAP和SSAP是一样的,因为两端只有在同种协议间才能通信。
例如当SAP为AA,代表SNAP(子层接入协议)。
SNAP是个非标准化的,或厂商特定的协议,用于接入协议的业务。
例如当SAP为06,则代表IP协议;当SAP为FO,代表NetBIOS(网络基本输入/输出协议)。
SAP为FF表示广播的Global协议。
SNAP机制
规范种DSAP都只有一个字节,那不足够区分所有协议了。
SNAP就来了,而且它支持在LLC帧上传厂商的协议。
这样传递的协议就被放入所谓SNAP帧中了。
SNAPㄍ酚形遄纸冢前三字节为厂商号,后两字节指示协议。