数据链路层功能总览
组帧方法
字节填充法
字节填充的转义字符后面就是数据
零比特填充法
注意是数据部分填充0这样就可以区分数据和首部
这两协议就是零比特填充
违规编码法
字符计数法
检验纠错
奇偶校验
保证整个段1的个数是偶数或者奇数，添0添1
当偶校验时，校验位可以通过异或所有数据位得到，当有偶数个1时异或的结果是0
当有奇数个1是异或的结果是1
同理也可以对整个段进行校验如果整个段异或的结果为1则发生了错误，因为添加了校验码之后一定是偶数个1
但异或之后若为0不能说明一定没有出错，可能跳变了偶数个1
循环冗余校验码
宝典书上有
先求CRC校验码，即将信息位移位后添加校验码然后和除数进行运算得到的余数就是校验码
CRC添加后就是校验位
如果整个校验码除以除数之后得到的余数为0则CRC校验成功
CRC有三位，即能表示八种状态
如果在前八位出错，那么可以通过余数确认出错位置
而超越了八位则不一定能检测出来
检错能力
海明码
求解步骤
第2的i-1个位置
确定整个校验码、
我们首先先将所有信息位的位置的二进制表示求出来，如图右边所示
然后我们在将末尾都为1的信息位归为一组即
H3 H5 H7
分别对他们的信息位的实际值进行异或运算得到P1校验码的值
同理可以得到其他校验码的值
纠错原理，使用校验码和其分组的信息位的二进制数进行异或运算，如果无错误则为0
若有错误则为1
当求得所有分组的异或运算结果时
我们就能确定出错在哪个位置了
如图所示
s1s2s3=010
转换为十进制数就是2那么就是第二位即p2出现了错误
如交集所示，谁发生了变化并且处于某个分组中那么该分组就会发生跳变
比如p2出现错误，那么就只属于p2分组则s2刚好发生了跳变
流量控制
滑动窗口机制
停止等待协议
数据帧，确认帧，帧序号的概念，在每一个帧的首部会有一些控制信息，比如表明这是那种类型的帧，或者这是哪个序号
数据帧丢失
如果接收方没有收到信息那么就不会应答也不会移动滑动窗口，那么当超时的时候发送方就会重新发送信息
确认帧丢失
数据帧出错
后退N帧协议（GBN协议）
数据帧丢失
确认帧丢失
因为是0号先开始计时所以肯定是他先到期然后后面的帧也会重新发送
若不满足发送窗口+接受窗口<=2的n次方
选择重传协议
若接受大于发送则利用率会不高
数据帧丢失
数据帧差错
滑动窗口只能向右滑动一格
确认帧丢失
信道利用率分析
s-w协议
发送信道的利用率如下
TD代表着发送时延
GBN和SR协议
灰色区域的意义代表着说从发送第一个数据帧开始到下一组数据帧发送的时间
信道利用率中
4*4代表着四组数据帧的发送时间
4+2*7+1
4代表着第一个数据帧到达接收方的时间
而其中传播时延是7
紧接着应答帧会应答发送方消耗一秒发送时延
然后又花费了7传播时延，至此，下一组数据帧开始发送
这是总时间
所以是2个7一个4和一个1
例题：
流量控制协议补充
介质访问控制
时分复用
统计时分复用
频分复用
根据信号频率进行划分
共享带宽平分带宽
可以同时发送
波分复用
本质是光信号的频分复用
码分复用CDM（CDMA）
即向量内积=0
分离数据
例题
随机访问介质访问控制
ALOHA协议
运行时序图
时隙ALOHA
CSMA协议
1坚持CSMA
非坚持CSMA
P坚持CSMA
CSMA/CD协议
总线型常使用
什么叫做冲突停发
如下所示A在发送数据的时候，假若信号还没有到达B节点那么B节点监听到信道空闲
B就会立即发送，然后过一段时间就会造成信号冲突，接着信号A和B就会停止发送数据
争用期
问题1：
答：即想要A节点的信号充斥整个信道，即到达了信道的最远距离，就是所花费的时间
距离÷传播速度得到时间后就是最多需要多久被监听的时间
问题2：
答：我们假定一个最极端的情况，假设A的信号发送到B的过程中，在即将到达B的时候发生了冲突
那么此时已经经过了30μs，但是发生冲突的信号传送回去有需要一定的传播时间，那么又是一个返回的时间即30μs返回，然后A就能够收到信号，即A还在发送数据，但受到冲突信号后就能意识到信道发生冲突他会停止发送数据
总计时间为：2*30μs=60μs （2*单向最大传播时延）
这就是争用期：即在这个时间范围内都是有可能发生冲突而没有检测到
但是一旦过了这个时间，那么如果还没有收到冲突信号就能够意识到一定没有发生冲突了，那么就可以放心发送
最短帧长
最长帧长
自己设定
CSMA/CA协议（collision Avoidance）
AP（接入点）
工作流程
注意，当信道忙时只有当信号空闲时随即退避确认的倒计时才会开始减小
SIFS用于处理差错
隐藏站问题
预约
数据帧到达一定长度才会开启预约功能
令牌访问
工作原理
由某台主机获得令牌然后发送数据
令牌会逐一传递在环形网络中
局域网与IEEE802
局域网的基本概念
后续图中的黄色部分就是对应这一部分的出题点的内容，各个局域网的三要素都用黄气泡圈起来
局域网的分类
半双工才会存在访问冲突，需要用介质控制访问协议
令牌环网
以太网
双绞线和光纤以太网
无线局域网
局域网硬件相关
IEEE802层次划分和技术标准
同轴电缆只支持半双工
全双工和半双工设备
V2标准的以太网MAC帧
对于802.3的长指的是数据部分的长度
考试要记住对应的bit数
帧开始的定界符表示接下来是真正的数据了
而前面的前同步码表示传输的速率是什么，应该让双方进行同步
采用违规编码，即曼彻斯特编码没有跳变则说明到达了MAC传输结束
单播和广播如何传播
交换机有脑子，他不会无脑转发单播信息，而是会根据其自身的MAC地址转发信息到对应的物理地址
集线器工作在物理层，他不会识别MAC地址，他只会无脑的转发自己受到的信息给集线器上的所有设备
所以单播帧的传播节点如下
路由器工作在网络和数据链路层还有物理层
对于广播地址，交换机会无脑转发，但是路由器不会，所以路由器下面的所有设备构成一个广播域
冲突域广播域
交换机会隔离冲突域
集线器下的设备属于同一个冲突域
虚拟局域网（VLAN）
划分好虚拟局域网那么只会在同属于一个VID的虚拟局域网广播
VLAN的划分由管理员划分的
VLAN划分
1.基于接口
2.基于MAC
3.基于IP地址
交换机与交换机的传输802.1Q帧
总结
IEEE 802.11（WIFI）
Portal相当于一个网桥能够实现不同协议的数据传输
无线局域网的基本概念
802.11帧的分类
数据帧格式
记忆口诀中的9 10比特表去来即帧控制字段中的第九第十位表示是发去AP还是来自AP
30 N 4首数验，首部3+1地址中30 表示首部需要30B
因为无线局域网中的任意一个移动站点发送信息都需要从AP中转发
最后一个口诀代表着去往AP和来自AP时中间三个地址所代表的含义
其中 中字代表着是中转节点即AP
总结
以太网交换机
自学习功能
1.一开始A先发送数据帧，此时交换机的交换表为空，当A发送数据帧后交换表会将A的MAC地址记录并记录它来自哪个端口，而又因为一开始交换表为空所以交换机一开始会对交换机所有端口进行广播
同时交换机2也会将A进行登记，即谁进来了这个交换机，他的MAC地址是什么，端口在哪里？
2.过程省略
看右上角
3.此时当C要给A发送数据时，那么C在交换表中找到了A就会直接精准定位发送信息
其余流程省略
大致就是：1.向交换机发送数据时，先检查发送方是否在交换表若不在则等级，然后检查接收方在不在交换表，若不在则广播
我们看8.当k->J时
交换机会等级K的MAC地址和端口号，但是它发现目的地址在自家端口的五号地址，则交换机不会转发该帧
直通交换和存储转发交换
大概就是需不需要速率匹配的场景
其中直通交换仅需要处理前六个字节，即目的地址
而存储转发方式仅接受处理整个帧
总结
易错知识点
交换机
1.交换机的总带宽会随着接口的增加而增加，每个节点的带宽不会随着接口的增加而减少。
比如10Mbps/s的以太网交换机，假定有十个用户，每个用户分到的带宽是10Mbps
2.交换机采用直通方式时，指挥接受目的地址6B的字节传输
VLAN
VLAN可以隔离广播域