《數(shù)據(jù)鏈路層》課件

《數(shù)據(jù)鏈路層》PPT課件數(shù)據(jù)鏈路層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。本課件將介紹數(shù)據(jù)鏈路層的定義、功能、協(xié)議和硬件組成等內(nèi)容。什么是數(shù)據(jù)鏈路層1定義數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層，位于物理層之上。它負(fù)責(zé)將物理層提供的原始比特流轉(zhuǎn)化為邏輯幀，并將幀傳輸?shù)较噜徆?jié)點(diǎn)。2功能數(shù)據(jù)鏈路層主要提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、流量控制和差錯(cuò)控制等功能，確保數(shù)據(jù)在相鄰節(jié)點(diǎn)之間的正確傳輸。3協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層使用不同的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)上述功能，如MAC地址和ARP協(xié)議等。幀的基本結(jié)構(gòu)起始標(biāo)識(shí)符幀的開始位置，用于標(biāo)識(shí)和分割幀。幀檢驗(yàn)序列用于校驗(yàn)幀中是否存在錯(cuò)誤。有效負(fù)載包含實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。MAC地址是什么MAC地址是數(shù)據(jù)鏈路層中用于唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理地址。它通常由6個(gè)字節(jié)組成，使用十六進(jìn)制表示。MAC地址的種類Unicast地址用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給特定的目標(biāo)設(shè)備。Multicast地址用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給一組特定的目標(biāo)設(shè)備。Broadcast地址用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。ARP協(xié)議是什么ARP（AddressResolutionProtocol）是一種用于在IP地址和MAC地址之間進(jìn)行映射的協(xié)議。它通過發(fā)送廣播消息來解析目標(biāo)設(shè)備的MAC地址。ARP協(xié)議的作用ARP協(xié)議主要用于解析IP地址到MAC地址的映射，以便在數(shù)據(jù)鏈路層中實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)據(jù)傳輸。ARP協(xié)議的操作過程1ARP請求發(fā)送ARP請求包，包含源IP地址和目標(biāo)IP地址。2ARP應(yīng)答目標(biāo)設(shè)備收到ARP請求后，返回包含自身MAC地址的ARP應(yīng)答包。3MAC地址緩存發(fā)送ARP請求的設(shè)備將接收到的MAC地址與IP地址進(jìn)行映射并保存在緩存中，以便后續(xù)通信。數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制1滑動(dòng)窗口利用發(fā)送方和接收方之間的窗口大小來控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?停止等待發(fā)送方發(fā)送一幀后等待接收方的確認(rèn)信息，確認(rèn)信息到達(dá)后才發(fā)送下一幀。3流量限制限制每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)量，防止過多的數(shù)據(jù)擁塞網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)控制1循環(huán)冗余檢測（CRC）通過生成冗余校驗(yàn)碼來檢測數(shù)據(jù)鏈路層中的差錯(cuò)。2確認(rèn)應(yīng)答接收方收到數(shù)據(jù)后發(fā)送確認(rèn)信息給發(fā)送方，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。3重傳機(jī)制當(dāng)接收方檢測到數(shù)據(jù)差錯(cuò)時(shí)，發(fā)送請求重新發(fā)送數(shù)據(jù)的信息給發(fā)送方。CSMA/CD協(xié)議是什么CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection）協(xié)議是一種用于在共享信道上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。它采用了多路訪問和沖突檢測的技術(shù)。CSMA/CD協(xié)議的作用CSMA/CD協(xié)議主要用于解決多個(gè)設(shè)備同時(shí)訪問共享信道可能導(dǎo)致的沖突問題，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確傳輸。CSMA/CD協(xié)議的操作過程1監(jiān)聽信道設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)之前要先監(jiān)聽信道以檢測是否有其他設(shè)備正在發(fā)送數(shù)據(jù)。2發(fā)送數(shù)據(jù)如果信道空閑，則設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。3沖突檢測如果檢測到信道上有沖突，設(shè)備停止發(fā)送數(shù)據(jù)并等待一段時(shí)間后重新嘗試發(fā)送。數(shù)據(jù)鏈路層的２種主要的協(xié)議類型無連接協(xié)議每個(gè)數(shù)據(jù)幀都是獨(dú)立的，不需要建立連接。常見的協(xié)議包括以太網(wǎng)和Wi-Fi。面向連接協(xié)議在傳輸數(shù)據(jù)之前需要先建立連接。常見的協(xié)議包括HDLC和PPP。數(shù)據(jù)鏈路層的主要協(xié)議類型的優(yōu)缺點(diǎn)比較協(xié)議類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無連接協(xié)議簡單、高效無差錯(cuò)控制、無重傳機(jī)制面向連接協(xié)議可靠、安全較復(fù)雜、開銷大數(shù)據(jù)鏈路層的主要硬件組成網(wǎng)卡將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)