学习计算机网络这门课，由于是网络视频授课，效果不佳，容易忘记，便总结课堂笔记。
数据发送模型
数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:
点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。
广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。
**链路(link)**是一条点到点的物理线路段，中间没有其他任何的点。
数据链路(data link) 除了我物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
若传输的数据是ASCII码中“可打印字符（共95个）”集时，若传输的数据不仅是由“可打印字符”组成是，就会出现问题。
用字节填充法解决同名传输问题
发送端发送的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符字符”ESC“（其16进制编码是 18）。
字节填充（byte stuffing）或字符填充（character Stuffing）——接收端的数据链路层在将数据发送网络层之前插入删除的转义字符。
如果转义字符也出现在数据当中，那么应在转义字符前插入一个转义字符，当接收端接收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。
传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0而0也可能变成
在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER (Bit Error Rate)。
误码率与信噪比有很大的关系。
为了保证数据传输的可靠性，在算机网络传 输数据时，必须采用各种差错检测措施。
循环冗余检验（CRC校验）来纠错。
PPP协议
现在全世界使用的最多的数据链路层协议是点对点协议 （Point-to-Point Protocol）。
用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用PPP协议。
PPP协议使用场合
PPP协议帧格式
字节填充
零比特填充法
局域网最主要的特点是:网络为一个单位所拥有，且地理范围积和站点数目均有限。
局域网具有如下的一些主要优点:
静态划分信道
动态媒体接入控制(多点接入)
载波接听多点接入/碰撞检测
CSMA/CD表示Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。
“碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。
当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大(互相叠加)
当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。
所谓“碰撞”就是发生了冲突、因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。
检测到碰撞后
重要特性
使用CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双交替通信(半双工通信)。
每个站在发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据率。
争用期
最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间2τ ( 两倍的端端返时延)就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。
经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。以太网的争用期
以太网的端到端往返时延2τ称为争用期，或碰撞窗口。通常，取51.2μs51.2��为争用期的长度。
对于10 Mb/s以太网，在争用期内可发送512 bit,即64字节。
以太网在发送数据时，若前84字节未发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。
最短有效帧长
如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之内。.
由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于64字节。
以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。
二进制指数类型退避算法
发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟(退避) 一个随机时间才能再发送数据。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将域网的数据链路层拆成两个子层:
与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC子层来说都是透明的 。
由于TCP/IP体系经常使用的局域网是DIX Ethernet V2而不是802.3标准中的几种局域网，因此现在802委员会制定的逻辑链路控制子层LLC (即802. 2标准)的作用已经不大了。
很多厂商生产的适配器上就仅装有MAC协议而没有LLC协议。
传统以太网最初是使用粗同轴电缆，后来演进到使用比较便宜的细同轴电缆，最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线。不用电缆而使用无屏蔽双绞线。每个站点需要用两对双绞线，分别用于发送和接受。
这种以太网采用星型拓扑，在星型的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器（Hub）。
集线器的一些特点
集线器是使用电子器件来模拟实际电缆的工作，因此整个系统仍然像一个传统的仪态网那样运行，集线器使用了大规模集成电路芯片，因此这样的硬件设备的可靠性已经大大提高了。
使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网。各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。
集线器很像一个多接口的转发器，工作在物理层。
以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最大努力的交付。当接收站收到有差错的数据帧时就丢弃此帧，其他什么也不做。差错的纠正由高层来决定。
如果高层发现丢失了一些数据而进行重传，但以太网并不知道这是一个重传的帧，而是当作一-个新的数据帧来发送。
以太网的信道被占用的情况:
争用期长度为2τ,即端到端传播时延的两倍。检测到碰撞后不发送干扰信号。
帧长为L (bit)， 数据发送速率为C (b/s)，因而帧的发送时间为L/C=T0(s)�/�=�0(�)。
一个帧从开始发送，经可能发生的碰撞后，将再重传数次，到发送成功且信道转为空闲(即再经过时间τ使得信道上无信号在传播)时为止，是发送一帧所需的平均时间。
对以太网参数的要求
信道利用率的最大值
在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址。
802标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符。
适配器检查MAC地址
适配器从网络上每收到一个MAC帧就首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址。
“发往本站的帧”包括一下三种帧：
帧格式
使用集线器扩展以太网
这种改变，效率不高。冲突域变大，一台计算机给其中一台发信息，所有的机器都将检测冲突。
在数据链路层扩展局域网是使用网桥。
网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到-个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口
网桥有自学习功能，所以可以记录MAC地址
使用网桥扩展以太网
网桥优点
网桥缺点
透明网桥
目前使用得最多的网桥是透明网桥(transparent br idge)。“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥,因为网桥对各站来说是看不见的。
透明网桥是一种即插即用设备，其标准是IEEE 802. 1D。
自学习算法
按照以下自学习算法处理收到的帧和建立转发表
若从A发出的帧从接口x进入了某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向一-定可把一一个帧传送到A。
自学习与帧转发
网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一一个项目(源地址、进入的接口和时间)。如有，则把原有的项目进行更新。转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。
如没有，则通过所有其他接口(但进入网桥的接口除外)按进行转发。
如有，则按转发表中给出的接口进行转发。
若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃这个帧(因为这时不需要经过网桥进行转发)。
交换机的使用使得VLAN的创建成为可能
虚拟局域网 是由一些局域网段构成的与物理位置无关的逻辑组。
虚拟局域网其实只是局域网提供给用户的一种服务，而并不是一种新型局域网
