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计算机网络-第三章.数据链路层.pdf

发布时间：2022-06-17 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：5.70M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    概述：数据链路层在物理层所提供服务的基础上向网络层提供服务，即将原始的、有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路 无确认的连接服务 3钟基本服务 有确认的连接服务 1.2.4.节有详细解释 有确认的有连接服务 数据链路层的主要功能 链路管理：负责数据链路的建立、维持、释放，主要用于面向连接的服务 帧同步：接收方确定收到的比特流中一帧的开始位置与结束位置 差错控制：用于使接收方确定接收到的数据就是发送方发送的数据 透明传输：不管数据是什么样的组合，都应该能在链路上进行传送 3.1.数据链路层的功能 帧定界 概述：当两个主机相互传送信息的时候，网络层的分组必将封装成帧，并以帧的格式进行传送。将一段数据的前后分别添加首部和尾部，就构成了帧； 首部和尾部中含有很多的控制信息，这些信息的重要作用之一是确定帧的界限，即帧定界 帧为什么加首部也加尾部 解释：在网络中是以帧为最小单位进行传输的，所有接收端要正确的接收到帧，必须要清楚该帧在一串比特流中是从哪里开始到哪里结束的（因为 接收端收到的也是一串比特流，没有首部和尾部是不能正确的区分帧的） 为什么报文切割成分组只加首部 解释：分组（也叫作IP数据报）仅仅是包含在帧的数据部分，所以不需要加尾部来定界 为什么要组帧 解释：为了解决传送比特流出错的问题；如果只是比特流，出错了需要完全的重传，而帧只要重传那一帧就可以 字符计数法 概述：用一个特殊字符来表示一帧的开始，然后用一个计数字段来表明该帧包含的字节数，当目的主机接收到该帧时，根据 此字段提供的字节数，就可以知道帧的结束位置，和下一帧的开始位置 存在的问题：如果计数字段在传送过程中出现差错，接收方就无法判断所传输帧的结束位置，也无法知道下一帧的开始位置，就无法进行帧同步， 所以字符计数法很少被使用 概述：ASCII码是7位编码，可以组成128个不同的ASCII码，其中可打印字符有95个 首尾界符法 帧传送的是文本文件时 概述：在剩下的33个控制字符中选定2个（教材中使用的是SOH和EOT分别作为帧开始符和帧结束符）作每一帧的开始 和结束，这样接收端只需要判断这两个控制字符出现的位置就能准确的分割成帧 注 SOH：Start of Header，十六进制编码01 EOF:End of Transmission，十六进制编码04 帧传送的是非文本文件 问题：帧数据部分就可能包含控制字符，这时候这种方法就不行了，仍未解决透明传输的问题 概述：字节填充的首尾界符法设法将数据中可能出现的控制字符SOH、EOT在接收端不解释为控制字符 3.2.组帧 组帧方法（透明传输） 字节填充的首尾界符法 字节填充的首尾界符法 方法 数据中的SOH、EOT：转换成一个字符，这个字符是不会被错误解释的 SOH：转换成ESC和x两个字符 EOT：转换成ESC和y两个字符 而数据中的ESC转换成ESC和z两个字符 注 ESC是转义字符，编码是1B 开头结尾仍然还是SOH、EOT 概述：又叫作零比特填充法，使用01111110作为帧的开始和结束标志
    比特填充的首尾标志法 方法 发送时，当数据部分出现了连续的5个1，立即在其后额外插入一个0 接收时，逆过程，删除0 概述：利用物理介质上编码的违法标志来区分帧的开始与结束 物理编码违例法 方法（例子：曼彻斯特编码） 码元1编码成高-低电平，码元0编码成低-高电平 其它两种编码（高-高、低-低）方式是无效的，可以用来作为帧的起始和结束标志 注 MAC帧不需要帧结束符：因为各帧之间还有一定的间隔，所以从开始符开始的连续比特流都是属于同一个MAC帧的。所以不需要帧结束界定符，也不需要字节插入保证透明传输 PPP帧来进行帧定界的字段是Ox7E（1B是普通帧所使用的） 概述：在信息码后面加一位校验码，分奇校验和偶校验 奇偶校验码 奇校验 偶校验 说明 发送方：添加了一位校验码后，使得整个码子里1的个数是奇数 接收方：收到后，1的个数是奇数，则认为传输没有出错，否则认为出错，要求重发 发送方：添加了一位校验码后，使得整个码子里1的个数是偶数 接收方：收到后，1的个数是偶数，则认为传输没有出错，否则认为出错，要求重发 只有一位数据发生变化时，是可以检测出来的，但无法知道是哪一位错了；如果是两位同时改变，此时，无法检测出来；所以，它具有的差错能力有限 奇偶校验分为垂直奇偶校验、水平奇偶校验、水平垂直奇偶校验；上面所讲的是水平奇偶校验 概述：目前在计算机网络和数据通信中，用得是最广泛的。具有检错率极高、开销、易实现的优点 3.3.1.检错编码 循环冗余码（CRC） 1）传送的数据：101001 2）加0规则：按指定的除数的位数-1，加在传送的数据后面 101001000 3）商的规则 补位后，余数部分首位是0，除数首位是1，商0 其它商1 方法（例子说明） 4）求余数的规则： 异或（不同为1，相同为0） 5）最后留下余数R，做FCS 6）最终传送数据是：传送数据 + 余数 101001001 7）接受方：用接收到的数据/协商好的除数==>余数为0，传输过程没有错误；否则错误，扔掉，要求重传 8）说明 除数是数据链路层协商定的 商不管 具有r检测位的多项式，能够检测出所有小于或等于r的突发错误 注 长度大于r+1的错误，逃脱的概率是1/(2的r次方) 仅能做到无差错接收（不是可靠传输） CRC是检错码。CRC是具有纠错功能的，但是在计算机网络中，一般是出错就直接要求重传，所以默认CRC是检错码（不是纠错码） 概述：在接收端不但能检查错误，而且还能纠正检查出来的错误。常见的纠错编码是海明编码 概述：在信息字段中插入若干位数据，用于监督码字里的哪一位数据发生了变化，具有一位纠错能力 假设信息位有k位，冗余位r位，整个码字的长度就设置为k+r位 每一位数据有0、1两个状态，r位可以表示2^r种状态 原理 一种状态来表示一个码元发生了错误；k+r位码元，需要k+r种状态来表示 还额外需要一位表示数据的正确情况 所以2^r-1>=k+r才能检查一位错误 推导D=101101的海明码，信息位有6位，则需要的冗余位为4（第一个大于等于的值），D的海明码应该有10位 1）求出校验码位数 例子
    3.3.差错控制 （从左至右）设这四位校验码分别为P1、P2、P3、P4 （从左至右）设数据位分别为D1、D2、D3、D4、D5、D6 （从左至右）最终编码后数据分别为M1、M2、……、M10 2）确定校验码位置 3）确定数据的位置 校验码Pi（i取1/2/3/4）在编码中的位置为2^(i-1) 除了校验码的位置，其余的就是数据的位置，直接填写 发送与接收步骤 3.3.2.纠错编码 海明码 方法一：规律性 Pn校验码位校验的码字位为：从M(2n-1)位（就是Pn对应的M位）开始连续n个，中间间隔n个，再连续n个，……组合成二进制串， 要求1的个数为偶数，进而确定Pn（也就是M(2n-1)）位的取值 1）定义校验码位总共有n位，每位分别为e1,e2,e3,……,en 2）分别计算数据位下标的二进制表示值（比如M1=0001，M2=0010） 4）求出校验位的值 方法二：数学性 3）每个数据位下标对应到ei上去，是1的，就与之相关（比如M3=0011，就和e1,e2有关），使用异或符号进行连接 4）ei的值都为0，带入Mi处的值，解出3上面的式子，就算到了相应的值 和求校验位的值一样，求ei，如果都为0，那没有出错。否则en,e(n-1)……e1的二进制值就是出错的位置（使用规律性方法类似），取反就可以纠正 假设M5位接收到时为1 5）接收端检错 例子 码距：一个编码系统中任意两个合法编码（码字）之间不同的二进数位（bit）数叫这两个码字的
    码距：一个编码系统中任意两个合法编码（码字）之间不同的二进数位（bit）数叫这两个码字的 码距；而整个编码系统中任意两个码字的的最小距离就是该编码系统的码距。 码距与检错：海明吗若需要检测出d位错误，则需要一个码距为d+1的方案 码距与纠错：海明吗若需要纠正d为错误，则需要一个码距为2d+1的方案 码距为1：不可能检测出任何错误 海明吗的纠错能力恒小于或等于检错能力 补充 信噪比越高，误码率越低：信噪比越高，失真就会越小，到达接收端时波形的变化就很少，这样就不会出现0译码成1,1译码成0，自然误码率就低了 申明：流量控制与可靠传输机制都是属于传输层的功能，只是在这讲了 可靠传输与无差错接收的区别总结 IP是无连接的，传输是不可靠的 可靠传输：发送端发送什么，接收端就接收什么 无差错接收：保证接收到的数据的正确性，不正确就丢 3.4.1.可靠传输机制 TCP是端到端的可靠传输 数据链路层只能做到对帧的无差错接收 传输差错分类 比特差错（使用CRC解决） 帧丢失、帧失序、帧重复（帧本身是没有错的） 流量控制的作用：控制发送方发送数据的速率，使接收方来得及接收 原理：由接收方控制发送方的数据流 停止-等待流量控制 发送方：发送方每发送一帧后，停止发送，等待接收方确认收到，再发送下一帧 接收方：接收方每接收到一帧后，返回一个应答信号，表示可以接收下一帧；如果接收方没有返回应答，则发送方必须一致等待 优点：滑动窗口流量控制允许一次发送多个帧 发送方（发送窗口）：在任意时刻发送端维护了一组连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口 窗口数据结构 接收方（接收窗口）：接收方也维护了一组连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口 发送窗口和接收窗口之间的关系：它们之间的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同 原理 发送端窗口序号 窗口序号 序号意义：序号代表了那些已经发送了，但还没有被确认的帧；或者是可以发送的帧 序号的变化：每收到一个帧的确认，窗口就向前滑动一个帧的位置 当发送窗口被撑到最大时（全是已发送，但没有确认的帧），发送方会强行关闭网络层，直到 有一个空闲缓冲区出来 序号意义：表示正在接收的帧 接收端窗口序号 序号的变化：只有当收到的数据帧的发送序号落在接收窗口内才允许将该数据帧收下，并将窗口 向前滑动一个位置，并发送确认帧；若接收到的数据帧落在接收窗口之外（收到的帧号在接收窗 口中找不到 相应的该帧号），则丢弃 简述 例子 说明1：只有在接收窗口向前滑动时（此时发送了确认消息），发送窗口才有可能向前滑动 说明2：当接收窗口大小为1时，一定可以保证帧按顺序到达 3.4.流量控制与可靠传输机制 3.4.2.流量控制 常见方法 滑动窗口流量控制 停止-等待协议：发送窗口大小=1，接收窗口大小=1 原理：使用确认（发送确认帧）、超时重传两种机制共同完成 确认帧：是一个没有数据部分的控制帧，只是用来告诉发送方某帧已经收到 原理：发送方在发送一个数据帧时设置一个超时计时器，如果在规定的时间内 没有收到该帧的确认，就重新发送该帧 实现可靠传输 超时重传 发送方没有收到确认的原因 接收方检测到该帧是出错帧，直接丢弃，不予回复 该帧才传送的过程中丢失 使用这两种机制实现可靠传输的策略又叫作自动请求重发（ARQ） 捎带确认和累计确认 捎带确认：因为站之间是全双工连接的，即同时维护有发送窗口和接收窗口，若在 发送数据的时候，把确认放在里面一起发送，这就是捎带确认 累计确认：接收方每接收到K帧，发送一个ACK告诉发送方前K-1个帧已经正确接收，并 期待第K帧（这个过程可能会有超时，对超时的要单独发送ACK，避免发送方一直重发） 停止-等待协议是基于停止-等待技术的 原理：发送方发送一个帧给接收方后 接收方确认，则发送方再发送下一帧 若超时没有收到确认，则发送方重传原始帧 丢失：等待超时重传即可
    停止-等待协议 停止-等待协议中的错误 数据帧丢失或者破坏 破坏：接收方直接丢弃，等待超时重传 确认帧丢失丢失或破坏 帧头部进行编号，接收到新帧时，接收方对头部加以识别， 发现如果是重复帧，再次发生确认帧，并丢弃该帧 确认帧需要序号吗？ 为了绝对的不出错，应该加上序号。比如线路上有一个重传帧，和一个确认帧，收到确认帧，发送新的 数据帧，此时重传帧也收到，再次发生了一个确认帧，没有编号时，发送方会认为这个确认帧是新数据帧的， 但是是重传帧的 后退N帧协议是基于滑动窗口流量控制技术的 若采用n个比特对帧进行编号，则发送窗口大小必须满足：11，接收窗口大小=1 选择重传协议是基于滑动窗口流量控制技术的 一般选择窗口大小为WT=WN=2^(n-1)，否则满足WT+WN<=2^n【不然就用重复出现了，无法判断是重发还是新传】 原理 若某帧出错，后续帧接受到了先缓存在接收方的缓存中，同时要求重传出错帧，收到后就和缓存帧一起交给上层 优缺点：避免了重传那些正确帧，但是增加了缓存空间 选择重传协议：发送窗口大小>1，接收窗口大小>1 背景：若某共用信道的使用者之间产生竞争，如何去分配信道使用权，就是介质访问控制的内容 多路复用 概念：当传输介质的带宽比单个信号所需带宽更多时，可以在一个介质同时携带多个传输信号，来提高传输系统的利用率 多路复是实现信道划分介质访问控制的途径，多路复用能把多个信号组合在一条物理信道上进行传输 频分多路复用 时分多路复用 原理：将一条信道划分成多个不同频率的信道，信号使用属于自己的频率 如果复用数增加，信道的带宽就必须增加 特征 子信道的带宽可以不同，但总和一定小于等于信道总带宽 为了防止干扰，在相邻信道之间要加入保护频带 原理：将一个固定的时间划分成等大的时间片，每个用户按时间片轮流使用信道 同步时分复用 缺点 如果轮到了某用户，但是该用户正繁忙，也不会跳过 原理：将一个固定的时间划分成等大的时间片，每个用户按时间片轮流使用信道，但如果有用户繁忙，会直接跳过该用户 异步时分复用 说明 这是一种动态的时间分配，又叫作统计时分复用 如果除了自己，所有的用户都繁忙，那相当于是独占信道 说明 在计算速率的时候，是按照一个周期来计算的平均速率 信道划分介质访问控制（静态分配信道） 波分多路复用 原理：就是光的频分多路复用 分类 原理：又叫作码分多址（CDMA），即共享信道的频率，也共享时间，是一种真正的动态复用技术 码片向量：芯片序列中的0用-1表示，1用+1表示组成的序列，如：-1-1-1+1+1-1+1+1 任意两个不同站的码片向量正交，即规格化内积一定为0 定理 任意站点的码片向量与该码片向量自身的规格化内积一定为1 任何站点的码片向量和该码片的饭码向量的规格化内积一定是-1 码分多路复用 碎片序列与码片向量的规格化内积（按位相乘相加）/位数 0：没有发送比特 -1：发送了比特0 1：发送了比特1 抗干扰能力强 第三章：数据链路层
    第三章：数据链路层 计算机网络 关注微信公众号：JavaWeb架构师 关注后，回复计算机网络导图.code 计算机网络全部章节思维导图下载 3.5.介质访问控制 介质访问控制分类 说明 保密性强 语音通话质量好 降低成本，主要用于无线通信系统 说明：静态分配信道很浪费资源，如果可以在一定的条件下，完整的拥有信道就好了 动态分配信道 分类 受控接入：不能随机的发送，需要得到某种东西才有权发送（轮询访问介质访问控制） 随机接入：用户可以根据自己的意愿随机的发送，但是这个过程有冲突，需要解决（随机访问介质访问控制） ALOHA 思想：节点发送数据不需要进行检测，如果一段时间内没有收到确认，就认为在传输过程中产生了冲突， 产生冲突后需要等待一段随机时间后再发送数据，直到发送成功为止 载波侦听多路访问（CSMA） 思想：在发送数据之前需要使用载波侦听技术技术来判定信道是否为空 1-坚持CSMA：发送节点监听到信道为空时，立刻发送数据，否则继续监听 CSMA三种策略 p-坚持CSMA：发送节点监听到信道为空时，以概率P发送数据，否则以概率1-P延迟一段时间，并重新监听 非坚持SCMA：发送节点监听到信道为空时，立刻发送数据，否则延迟一段随机时间再重新监听 随机访问介质访问控制（动态分配信道） CSMA的问题：如果多个站点同时检测到信道为空，并同时发送数据，在数据发送过程中产生冲突，被破坏，CSMA仍然要发完剩余的部分（这部分已经没用了）， 使总线的利用率降低 思想 CSMA/CD的改进：在数据传输过程中仍然继续监听信道，如果发生冲突，则停止发送后续数据（推迟一个随机时间再发送），并向总线发送一个阻塞信号，用于通知其它站点 其它站点接收到此阻塞信号之后就不会再发送数据，提高了总线的利用率 CSMA/CD工作流程（先听后发，边听边发，冲突重发，随机重发） 发送数据前：检测信道上是否有其它计算机再发送数据，若有-就暂不发送，没有-就发送 发送数据时：检测信道上是否有冲突，若有-采用截断二进制指数类型退避算法来等待一段时间后再发送 随机接入的四种协议 定义：以太网端到端的往返时延（用2τ表示），又叫作冲突窗口/碰撞窗口 争用期 作用：如果数据在争用期内没有发生冲突，那么本次发送就没有冲突了 带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD） 64B：在争用期内，规定这个最小的数据帧长度为64B（帧长与站点距离、传输速率成正比） 最小帧长和最大帧长 最小帧：区分噪声和因发生碰撞而异常终止的无效帧 最大帧：保证每个站点公平接入互联网 CSMA/CD用于半双工环境，全双工环境无需使用这种技术 截断二进制指数类型退避算法 步骤 确定基本退避时间，一般用2τ 定义重传参数k，k=min[重传次数,10] 从集合[1,2,3,...,2^k-1]中随机选取一个数，记为r，重传时间确定为r·2τ 当重传次数打到16时，直接丢弃该帧，并向高层报告 捕获效应：当发送数据量大时，导致一方重传推迟时间越来越长，另一方却在持续发送数据 主要用在无线局域网中 CSMA/CA 思想：节点在发送数据之前监听信道，信道为空则发送；发送完数据之后需要进行等待， 等待接收方发送确认帧（这种协议是通过ACK来避免冲突的） 主要用在令牌环局域网中 轮询访问介质访问控制（动态分配信道） 思想：用户不能随机的发消息，而是通过一个集中控制的监控站经过轮询过程后再决定信道的分配，典型的轮询访问介质访问控制协议是令牌传递协议 令牌传递协议 思想：把多个设备安排成一个物理或逻辑的连接环。让一个令牌沿着环形总线传递，计算机不需要发送数据时，令牌在环形网上游荡，需要 发送数据时，需要拿到该令牌才能发送数据帧 局域网：是指一个较小的范围内的多台计算机或者其它通信设备，通过双绞线、同轴电缆等连接介质互连起来，已达到资源共享目的的互联网络 局域网网为一个单位所有 局域网的特点 地理范围和站点数目有限 与以前非光纤的广域网相比，具有高数据率、较低时延、较小误码率的特点 从一个站点可以方便的访问全网。局域网上的主机可以共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源 具有广播功能 关于广播功能的说明 广播并不意味着每个站点都要接收这些数据，因为每个帧的首部都有接收站点的物理地址（MAC地址），而当该帧到达每个站点时，该站点会将首部的MAC地址和 网卡中的地址进行比较，相同才接收，不同就丢弃（注：广域网不能用广播通信，会造成网络阻塞） 局域网的优点 便于系统的扩展和演变，各设备的位置可灵活地调整和改变 提高系统的可靠性、可用性 各站之间为平等关系，不是主从关系 3.6.1.局域网的基本概念和体系结构 局域网的主要拓扑结构 局域网的主要传输介质 星形网 环形网 总线型网 树形网 双绞线（主流） 铜缆 光纤 CSMA/CD（作用于总线型网） 局域网的主要介质访问控制方法 令牌总线（作用于总线型网） 令牌环（作用域环形网） 划分（IEEE的802标准） 逻辑链路控制（LLC）子层 媒体接入控制（MAC）子层 数据链路层的划分 说明 与接入传输媒体有关的内容都放在MAC子层，LLC子层与媒体介入无关 以太网在局域网中取得了垄断的低位，DIXEthernetV2标准是实际的标准，现在很多网卡中只有MAC协议，没有LLC协议 以太网是最为成功的局域网产品，以太网现在几乎成了局域网的同义词 以太网采用总线拓扑结构，所有计算机都共享一条总线，信息以广播的形式发送 以太网使用了CSMA/CD技术对总线进行访问控制，为了使局域网通信质量好，采取了两个重要的措施 3.6.2.以太网的工作原理 以太网提供的服务是不可靠服务，差错纠正是由传输层的TCP完成的 采用无连接工作方式 不对发送数据帧进行编号，也不要去接收方发送确认
    以太网提供的服务是不可靠服务，差错纠正是由传输层的 完成的 不重传：发送的数据有错，接收方直接丢弃，发送方根本不知道，不存在重传 数据链路层不提供重传机制，为什么以太网会有重传机制？ 重传 是因为发生了碰撞，碰撞了是要立即停止的，然后再重新传数据 当发送方的数据发送完了产生了碰撞，这时候不需要进行重传（因为不知道这个碰撞是不是已经发送了数据产生的） 什么是Mac地址：局域网中每个计算机的唯一号码，又叫作物理地址或硬件地址 Mac地址的组成 每块网卡都有全球唯一的Mac地址，被固化在网卡中，共48bit（6B），如01-3e-01-23-4e-3c 高24bit为厂商代码，低24bit为厂商自行分配网卡序列 处理Mac帧：总线上使用的是广播通信，当网卡从网络中每收到一个Mac帧，先检测Mac帧的Mac地址，是发往本站的就接收，否则丢弃 Mac帧的格式 IEEE 802.3 DIX Ethernet V2 802.3不同之处 长度域：代替了DIX帧中的类型域，指出数据域的长度 帧起始标志：与802.4/802.5兼容 3.6.3.以太网的Mac帧 前导码：Mac帧前插入的8B，使接收端和发送端进行时钟同步（因为以太网在传输帧的时候，各帧之间存在空隙，所以只需要帧开始界定符） 源地址 前八位的最后一位恒为0 3.6.局域网 目的地址、源地址：48bit(6B)的MAC地址 单站地址：前八位的最后一位恒为0 DIX Ethernet V2 目的地址 组播地址：前八位的最后一位恒为1，其余位不全为1 广播地址：前八位的最后一位恒为1，其余位全为1 类型：2B，指出数据域中携带的数据应该交给哪个协议实体处理 数据：46~1500B，46是因为最短帧长为64，而前面栈了18 填充：数据部分不足46位时，需要填充到46位（填充范围 0 - 46） FCS（校验码）：采用循环冗余码，需要校验MAC帧的数据部分、目的地址、源地址、类型（不校验前导码） 分类 粗缆：10Base5 细缆：10Base2 双绞线：10Base-T 光纤：10Base-F 3.6.4.以太网的传输介质 N：NMbit/s Base：电缆上信号为基带信号，采用曼彻斯特编码 NBaseM-O M：每一段电缆最长为M米 O T：双绞线 F：光纤 100Base-T以太网（快速以太网） 描述：在双绞线上传送100Mbit/s基带信号的星形拓扑结构以太网，使用CSMA/CD协议 快速以太网可以在全双工下工作而无冲突；在半双工下需要使用CSMA/CD协议 吉比特以太网（千兆以太网） 特点 允许在1Gbit/s下全双工和半双工两种方式工作 在半双工下需要使用CSMA/CD协议 提高信道利用率：减少最大电缆长度，或增大最小帧长 3.6.5.高速以太网 保留了IEEE 802.3标准规定的以太网帧格式、最小帧长、最大帧长，便于升级 特点 不再使用铜线，开始使用光纤作为传输介质 只在全双工下工作，不需要使用CSMA/CD协议 10吉比特以太网 可扩展的（10Mbit/s~10Gbit/s） 从10Mbit/s~10Gbit/s 易于安装 稳定性好 无线局域网的标准：IEEE 802.11（包括了802.11a、802.11b） 有固定基础设施 无线局域网的组成 最小构件：基本服务集（BBS） 基本服务集 通信 一个基站 若干移动站 所有站在BBS内可直接通信 和本BBS外站通信需要通过BBS基站（接入点AP） 3.6.6.无线局域网 扩展的（ESS）服务集：把基本服务集通过接入点接入到主干分配系统（DS），然后再接入到另一个节本服务集 门桥：ESS通过门桥，为无线用户提供到非802.11的接入，门桥的作用相当于一个网桥 无固定基础设施（自主网络） 没有基本服务集的概念，由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络，这些 移动站都具有路由器功能 802.11标准中的物理层 实现方法 直接序列扩频（DSS） 红外线（IR） 跳频扩频（FHSS） 在物理层上面，包括了分布协调功能（DCF）子层、点协调功能子层（PCF）【从下至上】
    802.11标准中的MAC层 在物理层上面，包括了分布协调功能（DCF）子层、点协调功能子层（PCF）【从下至上】 说明：在MAC层中没有使用CSMA/CD协议，使用的是CSMA/CA协议，增加了确认机制 令牌环网：节点通过环接口连接成物理环形 令牌：是一种特殊的MAC控制帧，帧中有一位标志令牌的闲、忙，令牌总是沿着物理环单向逐站传送，传送顺序与节点在环中排列顺序相同 网络空闲时：环路中只有令牌在网络中循环传递 3.6.7.令牌环网的工作原理 当令牌传送到要发数据的站点：该节点修改令牌的一个标志位，然后再令牌中附加数据（令牌环网成了数据帧），源结点将这个帧发送出去 令牌和数据的传送过程 数据帧沿环路传递：接收到的节点一边转发数据，一边查看该帧的目的地址，如果地址与自己的相同，就复制该帧 该帧重回发送数据节点：不再转发，检验数据，以查看在传输过程中是否有错，若有，重传 源节点传送完数据后，重新产生一个令牌，传送到下一个节点，交出发送数据帧的权限 广域网通常指覆盖范围很广的长距离网络 广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成，结点交换机完成分组存储转发的功能 广域网和局域网 互联网一般不叫作广域网，因为它的主要特征是不同网络的互联，考路由器；广域网则是单一网络，靠结点交换机 从层次上考虑，广域网和局域网的区别很大，因为局域网使用的协议主要在数据链路层（包含少量物理层内容）， 广域网使用的协议主要在网络层 广域网中最重要的问题是路由原则和分组转发 路由选择协议：搜索某个节点到目标节点的最佳传输路由，一遍构造路由表 分组转发：从路由表再构造出转发分组的转发表，分组是通过转发表进行转发的 3.7.1.广域网的基本概念 注意 局域网、广域网、因特网 广域网是一个大的局域网，仍是一个网络 局域网是一个网络 因特网连接各个网络 SLIP 完成数据报的传送，没有寻址、数据检验、分组类型识别、数据压缩，只能传送IP分组 为了改进SLIP的缺点，定制了点对点协议-PPP 一个将IP数据报封装到串行链路的方法 PPP的组成 一个链路控制协议-LCP，用于建立、配置、测试数据链路连接，并在不需要的时候将它们释放 一套网络控制协议-NCP，其中每个协议支持不同的网络层协议，用来建立、配置不同的网络层协议 3.7.广域网 标志字段F：首尾各1字节，规定为Ox7E，代表帧开始和结束 字节填充法（PPP） 信息字段中的Ox7D转变为Ox7D、Ox5D 7E：01111110，HDLC使用的零比特填充法 信息字段中的Ox7E转变为Ox7D、Ox5E 3.7.2.PPP PPP帧 PPP 地址字段A：1字节，规定为OxFF 控制字段C：1字节，规定为Ox03 协议字段：2字节，标志信息字段的内容是哪种数据 信息字段的控制字符，在该字符前加一个Ox7D，该字符变也要进行一定的改变（变成非控制字符） 注：目前为止，只有MAC帧不需要加入首尾标志 信息字段：0-1500字节，PPP是点对点的，不是总线型，无需采用CSMA/CD，所以没有最短帧 帧校验序列FCS：2字节，是循环冗余校验中的冗余码，检测地址字段、控制字段、协议字段、信息字段 注 传输两个连续帧时，前一个帧结束的F，可作为后一个帧开始的F 建立连接 PPP帧的工作状态 1）用户拨号 2）路由器调制解调器确认，建立物理连接 3）个人计算机向路由器发送一系列的LCP分组（封装成多个PPP帧） 4）NCP给用接入计算机分配临时IP 1）NCP释放网络层连接，收回IP 释放连接 2）LCP释放数据链路层连接 3）释放物理层连接
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