计算机网络学习笔记-链路层
数据链路层
功能概述
- 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
- 主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层上提供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
封装成帧/帧定界
- 就是在一段数据前后添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流就可以识别到比特流的开始和结束。简称为”帧定界”
帧同步
- 接受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。
- 组帧的四种方法：1.字符计数法 2.字符填充法 3.零比特填充法 4.违规编码法
透明传输
- 在链路层上你不可能知道传输的是什么样的比特组合或者什么样类型的数据
- 字符计数法
- 帧的首部使用的是一个计数字段来标明帧内字符数
-
- 每个帧上的第一个数字代表了帧内有几个字节，但凡哪一个帧第一个字节出错了，整个也就错误了
- 字符填充法
- 以比特组合来判别帧边界,但传送的帧最好是由文本组成（因为文本文件的字符都是由键盘输入的，都是ASCLL码）
- 如果传送的帧是非ASCLL码的文本文件组成时（二进制代码的程序或图像等）。就要采用字符填充的方法来实现透明传输。
- 零比特填充法
-
理解就可以pass，总结就是5110.
-
- 违规编码法
差错控制（检错编码）
差错怎么来的
- 差错总的概括可以说是因为线路本身电气特性所产生的随机噪声（热噪声），是固有的且随机存在的
差错类型
位错
- 比特位出错，1和0的变化
帧错
现有[#1]-[#2]-[#3]; - 丢失：[#1]-[#3]；
- 重复：[#1]-[#2]-[#2]-[#3]；
- 失序：[#1]-[#3]-[#2]；
控制
差错控制（比特位）
检错编码
- 奇偶校验码（1个校验元和n-1个信息元）
- 奇校验码：”1”的个数为奇数，而且错误是奇数个检验错误
- 偶校验码：”1”的个数为偶数 ，错误是偶数个检验错误
- CRC循环冗余码
- 注意：海明码是能发现双比特错误，但是只能纠正单比特错误。
- 工作流程=确认校验码位数r+确认校验码和数据的位置+求出校验码的值+检错并纠错
确认校验码位数r
- 海明不等式： 2^r^>=k+r+1(r为冗余信息位，k为信息位)
- 列子：发送数据101101。数据位是6位，那么根据公式r则最小的是4位，那么海明码的位数就需要是6+4=10位，其中的原数据是6位，校验码是4位。
确认校验码和数据的位置
校验码只能放在2的几次方上的位置
先计算好总的数据位，然后先安排校验码的放入，最后把数据按序填满
例子：
P类为校验码，D类为数据位
看P
1的第一位是1，所以所有第一位为一数据位和校验码都得一起异或为0，这样就能求出P1的值以此类推求出其他的P值
检错并纠错
- 以上图为例子数据位是101101，则加上海明码后收到的是0010111101。
- 令所有要校验的位继续异或运算得出的二进制序列0101恰好对应十进制的5，所以出错的位置就是5并且改为反码
数据链路层和物理层的数据编码的区别
- 物理层针对的是单个比特，解决传输过程中比特的同步等问题，列如曼彻斯特编码
- 数据链路层
冗余编码
- 在数据发送之前，先按某种关系附加上一定的冗余位，构成一个符合某一规则的码字后再发送。当要发送的有效数据变化时。相应的冗余位也随之变化，使码字遵从不变的规则。接收端根据收到码字是否符合原规则，从而判断是否出错。
流量控制
- 较高的发送速度和较低的接受能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。
- 数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层是端到端的
- 数据链路层流量控制手段：接收方收不下就不回复确认
- 传输层流量控制手段：接收端给发送端一个窗口公告。
流量控制的方法
停止-等待协议
每发送一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后再发送下一个帧
发送窗口大小=1，接收窗口大小=1
详细
丢包：物理线路故障，设备故障，病毒攻击，路由信息错误等原因，会导致数据包的丢失
无差错情况
有差错情况
数据帧丢失或检测到帧出错
数据帧丢失或检测到帧出错，所有会存在一个超时计时器：每发送一个帧就启动一个计时器，但超时计时器设置的重传实践应当比帧的传输的平均RTT更长一些
发完一个帧后，必须保留它的副本。数据帧和确认帧必须编号
ACK确认帧的丢失或迟到
丢失
- 发送方在超时后，会重传数据帧
- 接收方会收到后会丢弃重传的数据帧，然后重新发送确认帧
迟到
发送方在一个发送周期内，有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期地比率
后退N帧协议（GBN）
发送窗口大小>1，接收窗口大小=1
流水线技术，需要增加序号范围
发送方需要缓存多个分组
GBN中的滑动窗口
发送窗口：发送方维持一组连续的允许发送的帧的序号
接收窗口：接受方维持一组连续允许接收帧的序号
GBN发送方必须响应的三件事
上层的调用
- 上层要发送数据时候，需要先查看发送方的窗口是否已满，未满则生成一个帧并且发送，若已满的， 发送方会缓存数据，等窗口空闲之后发送
对ACK确认帧的响应
- GBN协议中，对n号的确认采用的是累积确认的方式，标明接收方已经收到了n号帧和它之前的全部帧
- 累积确认：如果接收方收到了3号帧的确认帧，也就是说他已经收到了0到2号的所有帧，并且发送了确认帧
超时事件
正确并且按序收到n号帧，那么会发送n号确认帧，并且把数据交付于上层
只要不是按照顺序收到的帧都会丢弃掉，并且会为需要接收的序号帧发送ACK，接收方不需要做任何缓存，只需要维护信息的有序性（比如现在我要收的是1号帧，如果其他帧来了的话，一律丢弃）
滑动窗口的长度
- 根据n个比特对帧编号，窗口尺寸应满足：1<=w<=2^n^-1
选择重传协议（SR）
- 发送窗口大小>1，接收窗口大小>1
- GBN因为有按序列的需求，所以后面本来能够传到的数据帧都得重新传输
选择重传的滑动窗口
- 发送方：
- 上层调用
- 大致与GBN一样，收到数据后，如果没有窗口空闲，要么将数据缓存，要么就返回上层
- ACK
- 如果收到了一个ACK，确认后，发送方可以将那个帧标记为已经接收。那么等到前面的序号帧确认完毕后，可以直接把窗口移到未确定的序号帧。比如我现在可以发送序号1，2，3帧，我的1号帧是未确定的，2号帧是已经确定的，3号帧是未发生的。那么等到1号帧确认完毕后，就可以直接把窗口跳到3号帧，不必再在2号帧逗留。
- 超时事件
- 每个帧都有自己的计时器，一个超时事件发生后只能重传一个帧
- 接收方：
- 在窗口内的所有帧来者不拒
- 只要接收到窗口内的帧，就直接载入缓存并且返回一个ACK确认帧，只要在窗口内的有连续的帧都已经收到后就可以将窗口移出该连续帧前进。
- 但是如果接收方收到了窗口以外的序号帧，第一种情况时小于窗口序号的，只要在窗口长度内的所有已确定帧再次收到传来的帧就会返回一个ACK确认帧回去。第二种情况就是大于窗口序号的，就直接不接受。
滑动窗口长度
- 发送窗口最好等于接收窗口。
- 当有n个比特对帧编号时候，就可有2^(n-1)^个发送窗口。
信道划分介质访问控制
点对点链路
两个相邻的节点通过一个链路相连，没有第三者。应用：PPP协议，常用于广域网
广播式链路
应用范围比较小的局域网，通信范围比较大，所有主机共享通信介质。常用于无线局域网。
典型的拓扑结构：总线型，星型也就是逻辑总线型
分别对应下图：
介质访问控制
静态划分信道–信道划分介质访问控制
概述：将使用介质的每个设备与来自于同一信道上的其他设备通信分隔开，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备
多路复用技术：把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高资源信道利用率。把一条广播信道，逻辑上分成几条用于两个节点之间通信互不干扰的子信道，实际就是把广播信道转变为点对点信道。
频分多路复用FDM
频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽（频率带宽）资源
充分利用传输介质，系统效率较高。
时分多路复用TDM
将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用着固定序号的时隙，所有用户轮流占用信道
举个很简单的例子：我们把TDM帧想象成一个洗澡间，现有四个人可以使用这个洗澡间洗澡，但是他们需要彼此间拿个序号分别为A，B，C，D。按照排序来轮流使用这个洗澡间。
TDM帧是在物理层传送的比特流所划分的帧，标志着一个周期。
因为大家都要轮流使用这个TDM帧，所以固定有个周期，那么某个主机需要使用信道时候，必须要等待其他三个都处于休息状态，那么信道利用率就会比较低。
时分复用TDM MAX高效率版–统计时分复用STDM
其实也就多了一个集中器，功能就是收集多个用户的数据一起发送到外面
注意了STDM帧并不是链路层的帧，是物理层比特流上划分的帧
STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。用户一有数据就可以随时发往集中器中缓存，集中器再根据顺序扫描输入缓存，再放入到STDM帧中。达到了一定的时隙数就会发送一个STDM帧。当然STDM帧的时隙数并不是固定的，而是按照需求来分配时隙的，但是可以肯定地是它是会小于这个TDM帧上的用户数。
波分多路复用WDM
其实就是用光的频分多路复用，在一个光纤中传输多种不同地波长地光信号，由于波长不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。
码分多路复用CDM
码分多址CDMA，1个比特分为多个码片/芯片，每个站点会制定一个唯一地m位地芯片序列。
发送1时站点发送芯片序列，发送0时则发送他的反码（通常把0写成-1）。
那么他们怎么不打架呢。多个站点同时发送数据的时候，要求各个站点芯片序列相互正交（对位相乘然后相加除以m位，等于0的话就可以一起发送）。
那么他们怎么合并呢，各路数据再信道中被线性相加（对应位置相加）
那么怎么分离呢，合并数据和源站规格化内积（对应位置相乘相加，处于总和）。
动态分配信道
轮询访问介质访问控制
轮询协议
- 每个局域网会有一个老大主机叫主结点，它会轮流邀请从属结点发送数据。
- 被邀请的主机可以选择要不要发数据，要则发不要则跳过，在老大询问主机时，其他主机均不具备发数据的能力，因为要没被邀请到。
- 因此它是不会发生冲突，而且还能占用全部的带宽。
- 1.那么就会有轮询开销，等待延迟，单点故障
令牌传递协议
- 令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含有任何信息。只有手持令牌的主机才能进行数据操作，能够控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。
- 主机得到令牌后如果需要进行数据发送的话，那么就需要吃下令牌，并对标志位进行修改，把令牌从空闲状态转变为繁忙状态。
- 主机会把自己需要发送的数据和令牌结合构成一个数据帧，发送到一个目标主机处
- 目标主机发现数据帧（其实就是带着数据的令牌）是给自己的，那么目标主机会把数据帧copy一份缓存，然后再把数据帧发还给源主机。
- 源主机收到自己的数据帧后会检查是否出错，如果出错了会进行重传，没有则会回收。并把令牌空闲下来。
- 那么就会存在，令牌开销（令牌可能丢失），等待延迟（其他主机需要等待发送），单点故障（因处于在星型网状网络，若一个主机宕机，那么环形将受到破坏）
随机访问介质访问控制
ALOHA协议
- 纯ALOHA协议
- 不会监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发。
- 冲突检测：接收方能够检测出差错，然后不确认，发送方在一定时间内收不到确认帧，那么就判定为冲突。
- 不会监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发。
- 时隙ALOHA协议
- CS：载波侦听/监听，每一个站在发送数据之前要检测一下总线上是否有其他计算机再发送数据
- 当几个站同时再总线上发送数据时候，总线上的信号电压摆动值将会增大，当一个站检测出信号电压摆动值超过他们设定的一个门限值后，就认为总线上至少有两个站同时发送数据，表明产生了碰撞，即发生了冲突
- MA：多点接入，表示许多计算机以多点接入的方式连接再一根总线上
- 总的思想就是监听信道，信道空闲就发生，忙就推迟发送，
- 1- 坚持CSMA思想，监听信道，一直监听到信道不忙为止，能够在第一时间发现媒体空闲，马上发送。但是如果有两个或者两个以上的站点需要发送，那么很有可能发生冲突
- 非坚持CSMA思想，监听信道，信道不空闲的话，会等待一个随机时间再进行监听，能够减少冲突发生的可能性。
- p-坚持CSMA，监听信道，空闲则以p概率直接传输，不等待，概率1-p等到下一个时间槽再传输。忙的话等待一个随机时间再监听，减少冲突。但是，发生冲突后还是会坚持把数据帧都发送完，造成浪费。
载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD
CD:碰撞检测（冲突检测），“边发送边监听”，适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况，一边判断自己在发送数据时其他站点是否也发送数据。
####### 传播时延对载波监听的影响
- 单程端到端的传播时延：t
####### 截断二进制指数规避算法
- 确定基本退避(推迟)时间为争用期2tao
- 定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10，即k=min[重传次数，10]。当重传次数不超过10时，k等于重传次数；当重传次数大于10时，k就不再增大而一直等于10。
- 从离散的整数集合[0，1，2
k-1]中随机取出一个数r，重传所需要退避的时间就是r倍的基本退避时间，即2rtao - 当重传大16次仍不能成功时，说明网络太拥挤，认为此帧永远无法正确发出，抛弃此帧并向高层报告出错。
- 如果连续多次发生冲突，表明可能有很多站参与数据交流。
####### 最小帧长问题
- 帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延
- 最小帧长=总线传播时延 x 数据传输速率 x 2。
- 以太网规定最短帧长为64B，凡是长度小于64B的都是由于冲突而异常终止的无效帧。
CSMA/CA协议
- CA：碰撞避免，主要应用于无线局域网
- 发送数据前，监听信道是否空闲
- 空闲则发出RTS，RTS包括发射端的地址，接收端的地址，下一份数据将持续发送的时间等信息;信道忙则等待。
- 接收端收到RTS后，将响应CTS。
- 发送端收到CTS后，开始发送数据帧（同时：预约信道：发送方告知其他站点自己要用多久时间去传输）
- 接收端收到数据后，会用CRC来检验数据帧是否正确，正确则响应ACK帧
- 发送方收到ACK帧就可以进行下一个数据帧的发送，若没有则一直重传至规定重发次数为止（采用二进制指数退避算法来确定随机的推迟时间）
- 1.预约信道，2. ACK帧，3. RTS/CTS帧（可选）
局域网基本概念及体系结构
局域网
- 简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。
- 特点1：覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。
- 特点2：使用专门铺设的传输介质(双绞线，同轴电缆)进行联网，数据传输速率高(10Mb/s~10Gb/s)。
- 特点3：通信延迟时间短，误码率低，可靠性较高
- 特点4：各站为平等关系，共享传输信道
- 特点5：多采用分布式控制和广播式通信，能进行广播和组播
- 决定局域网的主要因素：网络拓扑，传输介质，介质访问控制方法
局域网拓扑结构
- 星型拓扑：中心节点是控制中心，任意两个节点间的通信最多只需两步，传输速度快，并且网络构形简单，建网容易，便于控制和管理。但这种网络系统，网络可靠性低，网络共享能力差，有单点故障问题。
- 总线型拓扑：网络可靠性高，网络节点间响应速度快，共享资源能力强，设备投入量少，成本低，安装使用方便，当某个工作站节点出现故障时，对整个网络系统影响小。
- 环形拓扑：系统中通信设备和线路比较节省。有单点故障问题；由于环路是封闭的，所以不便于扩充，系统响应延时长，且信息传输效率相对较低
- 树型拓扑：易于拓展，易于隔离故障，也容易有单点故障。
传输介质
- CSMA/CD常用于总线型局域网，也用于树型网络
- 令牌总线常用于总线型局域网，他把总线型的各个工作站按一定顺序按接口地址大小排列成一个逻辑环 ，只有令牌持有者才能控制总线，才有发送信息的权力
- 令牌环，用于环形局域网，如令牌环网
分类
以太网
概述：以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps），快速以太网，千兆以太网和10G以太网，他们都符合IEEE802.3系列标准规范。逻辑拓扑总线型，物理拓扑是星型或拓展星型。使用CSMA/CD。
令牌环网：物理上采用了星型拓扑结构
FDDI网 ：物理上采用了双拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构
ATM网：较新型的单元交换技术，使用53字节固定长度的单元进行交换。
无线局域网：采用IEEE 802.11标准
IEEE 802标准
- 是IEEE 802 LAN/MAN标准委员会制定的局域网，城域网技术标准（1980年2月成立）。其中最广泛使用的有以太网，令牌环，无线局域网等。这一系列标准中的每一个子标准都有委员会的一个专门工作组负责。
IEEE 802.1 ：局域网体系结构、寻址、网络互联和网络
IEEE 802.1A：概述和系统结构
IEEE 802.1B：网络管理和网络互连
IEEE 802.2 ：逻辑链路控制子层（LLC）的定义。
IEEE 802.3 ：以太网介质访问控制协议 （CSMA/CD）及物理层技术规范 [1] 。
IEEE 802.4 ：令牌总线网（Token-Bus）的介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.5 ：令牌环网（Token-Ring)的介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.6 ：城域网介质访问控制协议DQDB （Distributed Queue Dual Bus 分布式队列双总线）及物理层技术规范。
IEEE 802.7 ：宽带技术咨询组，提供有关宽带联网的技术咨询。
IEEE 802.8 ：光纤技术咨询组，提供有关光纤联网的技术咨询。
IEEE 802.9 ：综合声音数据的局域网（IVD LAN）介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.10：网络安全技术咨询组，定义了网络互操作的认证和加密方法。
IEEE 802.11：无线局域网（WLAN）的介质访问控制协议及物理层技术规范。
IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，播在5GHz）。
IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s播在2.4GHz）。
IEEE 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层桥接（MAC Layer Bridging）。
IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
IEEE 802.11e，对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持。
IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP，Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE 802.11g，2003年，物理层补充（54Mbit/s，播在2.4GHz）。
IEEE 802.11h，2004年，无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）。
IEEE 802.11i，2004年，无线网络的安全方面的补充。.
IEEE 802.11j，2004年，根据日本规定做的升级。
IEEE 802.11l，预留及准备不使用。
IEEE 802.11m，维护标准；互斥及极限。
IEEE 802.11n，更高传输速率的改善，基础速率提升到72.2Mbit/s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mbit/s。支持多输入多输出技术（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。
IEEE 802.11k，该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
IEEE 802.11p，这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上。它设置上是从IEEE 802.11来扩充延伸，来符合智能型运输系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）的相关应用。
IEEE 802.11ac，802.11n的潜在继承者,更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。使用更高的无线带宽(80MHz-160MHz)(802.11n只有40MHz),更多的MIMO流(最多8条流),更好的调制方式(QAM256)。目前是草案标准(draft)，预计正式标准于2012年晚些时间推出。Quantenna公司在2011年11月15日推出了世界上第一只采用802.11ac的无线路由器。Broadcom公司于2012年1月5日也发布了它的第一支支持802.11ac的芯片。
IEEE 802.11ae-2012
IEEE 802.12 ： [1] [2-3] 需求优先的介质访问控制协议（100VG AnyLAN）。
IEEE 802.13 ：(未使用 )【不吉利的数字，没有人愿意使用它—查自《计算机网络-Andrew S. Tanebaum》 Page 63 - 1.6.2 国际标准领域中最有影响的组织】
IEEE 802.14：采用线缆调制解调器(Cable Modem)的交互式电视介质访问控制协议及网络层技术规范。
IEEE 802.15：采用蓝牙技术的无线个人网（Wireless Personal Area Networks，WPAN）技术规范。
IEEE 802.15.1：无线个人网络。
IEEE 802.15.4：低速无线个人网络
IEEE 802.16：宽带无线连接工作组，开发2~66GHz的无线接入系统空中接口。
IEEE 802.17：弹性分组环 （Resilient Packet Ring，RPR）工作组，制定了单性分组环网访问控制协议及有关标准。
IEEE 802.18：宽带无线局域网技术咨询组（Radio Regulatory）。
IEEE 802.19：多重虚拟局域网共存（Coexistence）技术咨询组。
IEEE 802.20：移动宽带无线接入（ Mobile Broadband Wireless Access ，MBWA）工作组，制定宽带无线接入网的解决 。
IEEE 802.21：媒介独立换手（Media Independent Handover）。
IEEE 802.22： [4] 无线区域网（Wireless Regional Area Network）
IEEE 802.23：紧急服务工作组 （Emergency Service Work Group）
MAC子层和LLC子层
LLC负责识别网络层协议，然后对他们进行封装，LLC报头会告诉这个数据链路层一旦帧被接收了，应当对数据包做什么处理。为网络层提供服务：无确认无连接，面向连接，带确认无连接，高速传送。
MAC子层的主要功能包括数据帧的封装和卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性
以太网（802.3局域网）
- 以太网使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。
- 两个标准
- DIX Ethernet V2：第一个局域网产品规约
- IEEE802.3：IEEE802委员会802.3工作组指定的第一个IEEE的以太网标准
无连接，不可靠服务
- 无连接：发送方和接收方之间无“握手过程”
- 不可靠：不对发送方的数据帧编号，接收方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责。
- 以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输
以太网传输介质与拓扑结构的发展
- 粗同轴电缆到细同周电缆到双绞线+集线器。
- 集线器的以太网的逻辑上仍是一个总线网，各站共享逻辑上的总线，使用的还是CSMA/CD协议。
- 以太网拓扑：逻辑上总线型，物理上星型。
10ASE-T以太网
- 10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE—T采用的是无屏蔽双绞线（UTP），物理上是采用星型拓扑，逻辑上总线型，每段双绞线最长为100m，用的是曼彻斯特编码
适配器（网卡）和MAC地址
- 计算机与外界有局域网的连接时通过通信适配器的
- 网络接口板，网络接口卡NIC
- NOW，不再使用单独网卡
- 适配器上装有处理器和储存器
- ROM上有计算机硬件地址MAC地址。
- 在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址
- MAC地址：每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（IEEE规定，后24位厂家自己规定，常用6个十六进制数表示）
以太网的MAC帧
- MAC帧最常用的是以太网V2的格式
无线局域网
802.11的MAC帧头格式
无线局域网分类
有固定基础设施无线局域网
- AP
1，AP2，都是这个基本服务集BSS中的一个基站 - 在这个基本服务集内的所有主机都可以进行数据分享
- 那么夸服务集交流数据的话，那么就要通过基站与基站之间交流来达到跨网传输
无固定基础设施无线局域网的自组织网络
- 各节点的地位相同，可以发送数据也可以接收数据
- 自己组成网络，自由度比较高
PPP协议和HDLC协议
广域网
通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨，几个大洲提供远距离通信，形成国际性的远程网络
通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公网分组交换网，卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的，如因特网是世界上范围内最大的广域网。
PPP协议的特点
- 点对点协议PPP是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般使用PPP协议
- 不用需要任何纠错以及序号和流量控制
- 封装成帧，透明传输
- 多种网络层协议，封装的IP数据报可以采用多种协议
- 多种类型链路：串行/并行，同步/异步，电与光。
- 差错检测，错就丢弃
- 检测连接状态，链路是否能够正常工作
- 网络层地址协商 知道通信双方的网络层地址
- 数据压缩
三个部分
- 一个将IP数据报封装到串行链路的方法
- 链路控制协议LCP：建立并且维护数据链路连接，身份验证
- 网络层控制协议NCP：PPP可支持多种网络层协议，每个不同的网络层协议都要一个相应的NCP来配置，为网络层协议建立和配置逻辑连接
PPP协议的状态图
PPP协议的帧格式
- F/7E（十六进制）（八进制01111110）:标志字段也就是帧定界符
- 转义字符详细见透明传输
- A:地址字段
- C:控制字段
- 协议部分（IP数据报，LCP数据，网络控制数据）
- PPP协议是面向字节的协议
HDLC协议
高级数据链路控制，是一个同步网上传输数据，面向比特的数据链路层协议，它是由国际化标准化组织ISO根据IBM公司的SDLC协议扩展开发而成
数据报文可以透明传输，用的是零比特插入法，能够便于硬件实现
采用的帧检验方法是CRC检验，对信息帧进行顺序编号，防止漏收或重份，传输可靠性高
HDLC站
- 主站的主要功能是发送命令帧，接收响应帧，负责对整个链路的控制系统的初启，流程的控制，差错检测或恢复等。
- 从站的主要功能是接收由主站发来的命令帧，向主站发出响应帧，并且配合主站参与差错恢复等链路控制
- 复合站的主要功能是既能发送，又能接收命令帧和响应帧，并且负责整个链路的控制
HDLC的帧格式
- 信息帧(I)第一位为0，用来传输数据信息，或使用捎带技术对数据进行确认
- 监督帧(S)10，用于流量控制和差错控制，执行对信息帧的确认，请求重发和请求暂停发送等功能
- 无编号帧(U)11，用于提供对链路的建立，拆除等多种控制功能。
PPP与HDLC协议的区别
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