計算機網絡 第三、第四章讀書筆記
1、數據鏈路層負責3個功能：
（1）向網絡層提供一個良好的服務接口。
（2）處理傳輸錯誤。
（3）調節數據流。
2、數據鏈路層，也分兩層——介質訪問控制層（MAC）、邏輯鏈路控制（LLC）；介質訪問層位於數據鏈路層底部與物理層相連、邏輯鏈路層位於數據鏈路層頂部，與網絡相連。
LLC提供成幀服務，爲網絡層提供一個良好的接口，保證在不同的鏈路層上向網絡層提供同一接口。主要完成成幀功能，將網絡層的數據封裝成相應的數據鏈路層的幀格式，比如通過以太網傳輸，則封裝成802.3幀格式。
MAC提供數據幀的糾檢錯功能和網絡流量控制，這兩個功能是爲了提高鏈路的傳輸有效數據的速率。
3、糾錯、檢錯
糾錯就是在發送信息中增肌糾錯碼，這樣，在傳輸過程中，有部分信息錯誤，在接收端也可以進行恢復。
檢錯就是在發送幀中增加校驗，如果信息錯誤，就講該幀丟棄。
比較下糾錯和檢錯，
糾錯會增加冗餘信息，增加通道的負荷，但是會較少傳輸錯誤重傳的機率，一般在無線介質中使用糾錯，這樣就可以減少重傳的機率。海明碼、二進制卷積碼、裏德所羅門碼和低密度奇偶校驗碼。
檢錯一般用在有線介質中，這種介質中傳輸錯誤的機率相對較少，如果出現錯誤，只要重傳即可。包含奇偶校驗、校驗和和循環冗餘校驗。
4、數據傳輸協議（流量控制）
爲了保證數據能安全可靠的傳輸到目的地，而且不被打擾。
（1）無錯信道的單工停—等協議，理想信道的交互式傳輸。只有對法有確認後，方可發送下一幀。
（2）有錯信道的單工停—等協議，比較符合實際場景，加入可超時機制，當信息超時或者錯誤時，重發。
（3）滑動窗口協議，這裏面比較複雜，比較有效的是回退N協議和選擇重傳協議，這個的協議都是一次發送N個數據報，然後等待應答，確認在於一旦有超時或者應答錯誤時，重新數據幀的方式；回退N協議，是將出錯後的所有數據幀重新傳送；選擇重傳，就是隻將錯誤幀重傳；兩種協議都要在發送方備份着已發出去但未確認的數據幀，但選擇重傳在接收方需要緩衝着出錯前和後的數據，以便接收到正確的重傳後，講數據幀上傳到網絡層。
5、本章的餘下部分介紹了數據鏈路層的通信協議，包括以太網、無線局域網、寬帶無線、藍牙、RFID，按照物理層、MAC層和LLC層來講解。
5、以太網。分爲經典以太網和交互式以太網，經典以太網是以電信號交互方式，使用集線器，網絡上所有設備共享一個速率，設備越多，平均到每個設備的帶寬也少。交互式以太網使用數據包交互，在交換機中，交換機根據目的地至，發送到制定的端口上，這樣提高的整個網絡的數據。
經典以太網，需要使用CSMA/CD來解決數據傳輸衝突問題。但在全雙工的交換式以太網中，就不需要該機制了，應爲整個網絡的結構在某一時刻是固定的，所以數據發送制定的端口，而且是全雙工的，數據包由交換機來緩衝，所以就不會存在共享機制傳輸時的衝突問題。
在以太網中，爲了提高網絡速率，物理層必須跟着改變，所以每次網絡大升級都需要傳輸介質的打升級。
以太網的幀格式採用的802.3修訂後的幀格式
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字段
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字段長度（字節）
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目的
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前導碼（Preamble）
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7
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同步
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幀開始符（SFD）
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1
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標明下一個字節爲目的MAC字段
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目的MAC地址
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6
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指明幀的接受者
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源MAC地址
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6
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指明幀的發送者
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長度（Length）
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2
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幀的數據字段的長度（長度或類型）
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類型（Type）
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2
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幀中數據的協議類型（長度或類型）
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數據和填充（Data and Pad）注
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46~1500
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高層的數據，通常爲3層協議數據單元。對於TCP/IP是IP數據包
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幀校驗序列（FCS）
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4
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對接收網卡提供判斷是否傳輸錯誤的一種方法，如果發現錯誤，丟棄此幀
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6、無線局域網
物理層：
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協議
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發佈日期
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頻帶
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最大傳輸速度
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802.11
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1997
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2.4-2.5 GHz
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2 Mbps
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802.11a
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1999
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5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875 GHz
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54 Mbps
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802.11b
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1999
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2.4-2.5 GHz
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11 Mbps
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802.11g
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2003
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2.4-2.5 GHz
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54 Mbps
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802.11n
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2009
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2.4GHz或者5GHz
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600 Mbps (40MHz*4 MIMO)
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802.11ac
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2011.11(草案)
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2.4GHz或者5GHz
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867Mbps, 1.73 Gbps, 3.47 Gbps, 6.93 Gbps (8 MIMO, 160MHz)
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802.11ad
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2012.12(草案)
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60GHz
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up to 7000Mbps
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MAC層：使用CSMA/CA進行共享介質的數據傳輸。
LLC幀格式：詳見http://blog.csdn.net/chengwenyao18/article/details/7176090，這裏提供了詳細的介紹。
7、寬帶無線WiMAX，這是一個可以4G競爭的無線通信方式。
8、藍牙，一種獨立的協議棧，不同於OSI、TCP/IP、802模型。
9、RFID，一種可以充當物聯網終端設備的技術。
10、交互機工作原理。
現代交換機都是給予數據包緩存發送技術，在每個端口上記錄了目的物理地址，數據報根據目的物理地址來進行數據包的發送，這樣減少的網絡負荷，增加了網絡一定的安全。
交換機剛開始工作時，使用泛洪算法，將數據包發送至除接收端口外的其他端口，隨着對經過該端口的數據包地址的學習，就可實現直達目的的數據報轉發。
生成樹網橋，當網絡中有榮譽通道時，爲了防止廣播風暴，交換機之間也定期交互，從而構建從根到每個網橋的最短路徑樹。
11、中繼器、集線器、網橋、交換機、路由器、網關的區別。
中繼器和集線器，工作在物理層，以電信號進行網絡數據包的轉發。
網橋和交換機工作在鏈路層，以數據報的目的地址來進行數據包轉發；交換機是現代網橋的另一種稱呼。
路由器，工作在網絡層，是以IP地址進行轉發，轉發時，更換了物理地址和源地址。
網關分爲傳輸網關和應用網關。傳輸網關是將不同的傳輸層協議進行轉發。應用網絡，則是針對不同的應用消息進行轉發。
12、虛擬局域網
爲了方便網絡管理，講網路進行邏輯分組，可以使用802.1Q協議進行邏輯分組，在數據協議中，更改一個字段，可以使數據報按要求轉發到指定的目的地至。
