電腦網路總結（數據鏈路層、物理層）

• 2021 年 3 月 31 日
• 筆記
• 電腦網路

物理層

• 物理層的任務是儘可能屏蔽掉傳輸媒體和同通訊手段的差異，使物理層上面的數據鏈路層感受不到這些差異，使其只需考慮本層的協議和服務
• 物理層所傳輸的數據單位是比特，發送0或1，物理層需要考慮用多大的電壓代表0或1
• 物理層使用的中間設備是轉發器：轉發器又被稱為中繼器或放大器，負責物理層的數據中繼

數據鏈路層

• 數據鏈路層的任務是講網路層澆下來的IP數據報組裝成幀，在兩個相鄰節點的鏈路上傳輸幀，每一幀包括必要的控制資訊（同步資訊、地址資訊、差錯控制等）
• 數據鏈路層使用的中間設備是網橋、集線器、橋接器（交換機可以看做多介面的網橋）
• 數據鏈路層的協議有PPP、CSMA/CD等

點對點協議PPP

• 全雙工傳輸
• 是目前使用的最廣泛的數據鏈路層協議
• PPP協議的特點：
  1. 簡單
  2. 只檢測差錯而不糾正差錯
  3. 不使用序號
  4. 不進行流量控制
  5. 同時支援多種網路層協議

CSMA/CD協議

• 乙太網採用的是具有衝突檢測的載波監聽多點接入CSMA/CD協議
• 協議的要點是：發送前先監聽，邊發送邊監聽，一旦匯流排上出現了碰撞就立刻停止發送。然後按照退避演算法等待一段隨機時間後再次發送
• 乙太網上各個站點都平等地爭用乙太網信道

封裝成幀

• 講網路層傳遞下來的數據報的前後分別添加幀首部和幀尾部，就組成了一個幀
• 首部和尾部的一個重要作用是進行幀定界

差錯控制

• 在傳輸過程中可能會產生比特差錯，為了保證數據傳輸的可靠性，必須採用各種差錯檢測措施
  1. 循環冗餘檢驗CRC
  2. 幀檢驗序列FCS​：在數據後面添加上冗餘碼
• CRC是一種常用的檢錯方法，而FCS是添加在數據後面的冗餘碼