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OSI 数据链路层. Network Fundamentals – Chapter 7. 学习目标. 说明数据链路层协议在数据传输中的作用。 阐述数据链路层如何准备数据,以便通过网络介质传输。 描述不同类型的介质访问控制方法。 认识几种常见的逻辑网络拓扑,还可以说明逻辑拓扑确定网络介质访问控制方法的方式。 解释将数据包封装成帧以方便介质访问的意图。 描述第 2 层帧结构并认识通用字段。 解释帧头和帧尾主要字段(包括编址、服务质量、协议类型以及帧校验序列)的功能。. 课程索引. 7.1 数据链路层 – 访问介质 7.2 介质访问控制技术

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OSI 数据链路层

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Presentation Transcript


Osi

OSI 数据链路层

Network Fundamentals – Chapter 7


Osi

学习目标

  • 说明数据链路层协议在数据传输中的作用。

  • 阐述数据链路层如何准备数据,以便通过网络介质传输。

  • 描述不同类型的介质访问控制方法。

  • 认识几种常见的逻辑网络拓扑,还可以说明逻辑拓扑确定网络介质访问控制方法的方式。

  • 解释将数据包封装成帧以方便介质访问的意图。

  • 描述第 2 层帧结构并认识通用字段。

  • 解释帧头和帧尾主要字段(包括编址、服务质量、协议类型以及帧校验序列)的功能。


Osi

课程索引

  • 7.1 数据链路层 – 访问介质

  • 7.2 介质访问控制技术

  • 7.3 介质访问控制编址和对数据成帧

  • 7.4 汇总归纳

  • 7.5 实验和练习


Osi

7.1数据链路层 – 访问介质


7 1 1

7.1.1数据链路层 – 支持并连通上层服务

  • 数据链路层执行以下两种基本服务:

    -允许上层使用成帧之类的各种技术访问介质

    -使用介质访问控制和错误检测等技术将数据放置到介质上,以及从介质接收数据。


7 1 11

7.1.1数据链路层 – 支持并连通上层服务

  • 数据链路层术语


7 1 12

7.1.1数据链路层 – 支持并连通上层服务

  • 使用多种数据链路层协议使 IP 数据包通过各种 LAN 和 WAN 网络进行传输。


7 1 2

7.1.2 数据链路层– 控制通过本地介质的传输

  • 第 2 层协议指定了将数据包封装成帧的过程。


7 1 3

7.1.3 数据链路层 – 创建帧

  • 数据链路层帧格式:


7 1 31

7.1.3 数据链路层 – 创建帧

  • 数据链路层是其上各层的软件进程与其下的物理层之间的连接层。


7 1 4

7.1.4 数据链路层 – 将上层服务连接到介质

  • 数据链路层通常拆分成两个子层:上子层和下子层。

    -逻辑链路控制

    -介质访问控制


7 1 5

7.1.5 数据链路层 – 标准

  • 数据链路层标准


Osi

7.2 介质访问控制技术


7 2 1

7.2.1 将数据放到介质上

  • 规范数据帧在介质上的放置的方法称为介质访问控制。


7 2 2

7.2.2 针对共享介质的介质访问控制

  • 对于共享介质,有两种基本介质访问控制方法:

    -受控- 每个节点各自都有使用介质的时间。

    -争用 - 所有节点自由竞争介质的使用权。


7 2 21

7.2.2 针对共享介质的介质访问控制

  • 对于共享介质,有两种基本介质访问控制方法:

    -受控- 每个节点各自都有使用介质的时间。

    -争用 - 所有节点自由竞争介质的使用权。


7 2 22

7.2.2 针对共享介质的介质访问控制

  • 对于共享介质,有两种基本介质访问控制方法:

    -受控- 每个节点各自都有使用介质的时间。

    -争用 - 所有节点自由竞争介质的使用权。


7 2 3

7.2.3 针对非共享介质的介质访问控制

  • 在点对点连接中,数据链路层必须考虑通信为半双工还是全双工。


7 2 31

7.2.3 针对非共享介质的介质访问控制

  • 在点对点连接中,数据链路层必须考虑通信为半双工还是全双工。


7 2 32

7.2.3 针对非共享介质的介质访问控制

  • 在点对点连接中,数据链路层必须考虑通信为半双工还是全双工。


7 2 4

7.2.4 逻辑拓扑和物理拓扑

  • 物理拓扑是节点与它们之间的物理连接的布局。表示如何使用介质来互连设备即为物理拓扑。

  • 逻辑拓扑是网络将帧从一个节点传输到另一节点的方法。此布局由网络节点之间的虚拟连接组成,与其物理布局无关。

  • 网络中常用的逻辑拓扑和物理拓扑包括:

    -点对点

    -多路访问

    -环


7 2 5

7.2.5 点对点拓扑

  • 点对点拓扑将两个节点直接连接在一起。


7 2 51

7.2.5 点对点拓扑

  • 虚电路是在网络中的两个网络设备间创建的逻辑连接。


7 2 52

7.2.5 点对点拓扑

  • 虚电路是在网络中的两个网络设备间创建的逻辑连接。


7 2 6

7.2.6 多路访问拓扑

  • 逻辑多路访问拓扑使多个节点可通过使用相同的共享介质相互通信。

  • 在某一时刻,可将来自某个节点的数据放置到介质上。

  • 每个节点都可以看见介质上的所有帧,但是只有帧的目的节点可处理帧内容。

  • 逻辑多路访问拓扑使用的介质访问控制方法通常为 CSMA/CD或 CSMA/CA。


7 2 61

7.2.6 多路访问拓扑

  • 逻辑多路访问拓扑


7 2 7

7.2.7 环拓扑

  • 在逻辑环拓扑中,各节点依次接收帧。若帧并非发往该节点,它将把帧传递到下一节点。这将允许环使用一种受控介质访问控制技术,称为令牌传递。

  • 逻辑环拓扑中的节点从环中取下帧,检查地址,如果它并非发往该节点则将它发回环上。

  • 在环中,源节点和目的节点之间的环一周的所有节点都会检查该帧。


7 2 7 ring topology

7.2.7 Ring Topology

  • 逻辑环拓扑


Osi

7.3 介质访问控制编址和对数据成帧


7 3 1

7.3.1 数据链路层协议 – 帧

  • 由于协议的不同,帧结构以及帧头和帧尾中包含的字段会存在差异。


7 3 2

7.3.2 成帧 – 帧头的功能

  • 帧头的作用

  • 帧首字段告知网络中的其他设备一个帧将沿介质传输过来。

  • 地址字段用于存储数据链路源地址和目的地址。

  • 类型/长度字段是可选字段,某些协议用其说明即将传输的数据类型,也可能用于说明帧的长度。


7 3 3

7.3.3 编址 – 帧的去向

  • 数据链路层地址包含在帧头中,它指定了帧在本地网络中的目的节点。

  • 若将设备移至另一网络或子网,它将仍使用同一第 2 层物理地址。

  • 如果帧中的数据包必须传递到另一网段上,中间设备(路由器)将解封原始帧,为数据包创建一个新帧并将它发送到新网段中。


7 3 31

7.3.3 编址 – 帧的去向

  • 编址要求


7 3 4

7.3.4 成帧 – 帧尾的功能

  • 帧尾的作用


7 3 5

7.3.5 数据链路层协议 – 帧

  • 使用的第 2 层协议取决于网络的逻辑拓扑以及物理层的实施方式。

802.11 Wireless

Frame

HDLC

802.11 Wireless

Frame

Frame Relay

PPP frame

Ethernet Frame


7 3 51

7.3.5 数据链路层协议 – 帧

  • 针对 LAN 的以太网协议


7 3 52

7.3.5 数据链路层协议 – 帧

  • 针对 WAN 的点对点协议


7 3 53

7.3.5 数据链路层协议 – 帧

  • 针对 LAN 的无线协议


Osi

7.4 汇总归纳


7 4 1

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 11

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 12

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 13

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 14

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 15

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 16

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 17

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 18

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 19

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 110

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 111

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 112

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 113

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 114

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 115

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 116

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 117

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 118

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


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7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 120

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


7 4 121

7.4.1 通过网际网络跟踪数据

  • 通过网际网络实现的两台主机间的简单数据传输过程。


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总结


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