第3單元計算機網絡數據鏈路層(3)——使用廣播信道的數據鏈路層*
3.3.1 局域網的數據鏈路層
3.3.2 CSMA/CD協議
3.3.3使用集線器的星形拓撲
3.3.4以太網的信道利用率
3.3.1局域網的數據鏈路層
●局域網最主要的特點是:
1.網絡爲一個單位所擁有;
2.地理範圍和站點數目均有限。
●局域網具有如下主要優點:
1.具有廣播功能,從-個站點可很方便地訪問全網。局域網上的主機可共享連接在局域網上的各種硬件和軟件資源。
2.便於系統的擴展和逐漸地演變,各設備的位置可靈活調整和改變。
3.提高了系統的可靠性、可用性和殘存性。
1.以太網的兩個標準
DIX Ethernet V2是世界上第一個局域網產品(以太網)的規約。
IEEE 802.3是第一個IEEE的以太網標準。
DIX Ethernet V2標準與IEEE的802.3標準只有很小的差別，因此可以將802.3局域網簡稱爲“以太網”
嚴格說來，“以太網"” 應當是指符合DIX Ethernet V2標準的局域網。
2數據鏈路層的兩個子層
爲了使數據鏈路層能更好地適應多種局域網標準, IEEE 802委員會.就將局域網的數據鏈路層拆成兩個子層:
.邏輯鏈路控制LLC (Logical Link Control)子層;
媒體接入控制MAC (Medium Access Control)子層。
與接入到傳輸媒體有關的內容都放在MAC子層，而LLC子層則與傳輸媒體無關。不管採用何種協議的局域網，對LLC子層來說都是透明的。
3以太網提供的服務
●以太網提供的服務是不可靠的交付，即盡最大努力的交付。
當目的站收到有差錯的數據幀時就丟棄此幀，其他什麼也不做。差
錯的糾正由高層來決定。
●如果高層發現丟失了- -些數據而進行重傳，但以太網並不知道這是
一個重傳的幀，而是當作一個新的數據幀來發送。
4.如何避免同時發送產生的碰撞? 採用CSMA/CD
(2)以太網發送的數據都使用曼徹斯特(Manchester)編碼
5.以太網提供的服務
●CSMA/CD 含義:載波監聽多點接入/碰撞檢測(Carrier SenseMultiple Access with Collision Detection)。
●’“多點接入"表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線.上。”載波監聽”是指每- -個站在發送數據之前先要檢測一 下總線.上是否有其他計算機在發送數據，如果有，則暫時不要發送數據，以免發生碰撞。
●總線. 上並沒有什麼“載波”。因此,“載波監聽”就是用電子技術檢測總線.上有沒有其他計算機發送的數據信號。
6.碰撞檢測
●“碰撞檢測” 就是計算機邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓大小。當幾個站同時在總線上發送數據時，總線上的信號電壓擺動值將會增大(互相疊加)。
●當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過-定的“J限值時，就認爲總線.上至少有兩個站同時在發送數據，表明產生了碰撞。所謂“碰撞”就是發生了衝突。因此“碰撞檢測”也稱爲“衝突檢測”。
7.檢測到碰撞後
●在發生碰撞時，總線上傳輸的信號產生了嚴重的失真，無法從中恢復出有用的信息來。
●每一個正在發送數據的站，一旦發現總線.上出現了碰撞,就要立即停止發送，免得繼續浪費網絡資源，然後等待一段隨機時間後再次發送。
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10.爭用期
●最先發送數據幀的站，在發送數據幀後至多經過時間2τ (兩倍的端到端往返時延)就可知道發送的數據幀是否遭受了碰撞。
●以太網的端到端往返時延2τ稱爲爭用期，或碰撞窗口。
●經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發送不會發生碰撞。
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