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轮流协议Taking-Turns Protocol
? 轮询协议polling protocol
节点之一被指定为主节点,主节点以循环的方式轮询每个节点 优点:消除了困扰随机接入协议的碰撞和空时隙问题 缺点:轮询时延,主节点故障整个信道无法操作 ? 令牌传递协议token-passing protocol
令牌token:一个特殊目的帧在节点之间以某种固定次序进行交换 缺点:节点故障或节点忘记释放令牌会使整个信道崩溃
局域网
两类LAN技术
第一类 以太网LAN 基于随机接入 第二类 由令牌传递技术构成 令牌环FDDI Fiber Distributed Data Interface
FDDI为更大的LAN设计,包括城域网MANMetropolitan Area Network
token ring
也称IEEE 802.5 以及光纤式分布数据接口
5.4链路层编址
链路层地址
节点的适配器具有链路层地址,即MAC地址
一般为6字节,每个字节表示为一对十六进制数 前24比特公司同一 后24比特公司自由分配
IEEE公司管理MAC地址空间
MAC地址具有扁平结构flat structure,无论到哪里都不会变化
MAC广播地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF 发送适配器想让所有LAN上的其他适配器接收并处理该帧
地址解析协议ARP
地址解析协议Address Resolution Protocol 网络层地址IP和链路层地址MAC的转换 类似DNS 不同点在于ARP只为在同一个子网上的节点解析IP地址 ARP表 IP地址 MAC地址 TTL(一般为20分钟)
当ARP表上无目的节点MAC地址时,用ARP协议解析该地址,构造一个特殊分组 ARP分组,广播查询 ARP是即插即用的
5.5以太网Ethernet
以太网是最流行的有线局域网技术
集线器hub 一种物理设备,作用于各个比特而不是作用于帧,当比特到达接口,集线器重新生成该比特,将其能量强度放大,并将该比特向其他所有接口传输出去,收到一个比特向所有其他接口广播其拷贝,若集线器同时从两个不同接口接收到帧,出现一次碰撞,生成该帧的节点必须重新传输该帧
以太网安装:基于集线器的星型拓扑,主机直接用双绞铜线与集线器相连 之后位于中心的集线器被交换机取代
以太网技术向网络层提供无连接服务 不可靠服务
以太网的多路访问协议CSMA/CD
工作流程
1)为数据报准备以太网帧,放入适配器缓冲器 2)适配器缓冲器侦听到信道空闲 96比特时间
3)传输过程,适配器监视是否有来自其他适配器的信号能量出现
4)如果有,停止传输,取而代之传输一个48比特的阻塞jam信号(形成足够能量能检测到) 5)中止以后,适配器进入一个指数后退exponential backoff阶段,经受第n次碰撞后,在0,1,2,2m-1中随机为K选一个值,m=min(n,10) ,然后适配器等待K*512比特时间返回第2步
以太网效率efficiency of Ethernet
当有大量的活跃节点,每个节点有大量的帧要发送时,帧在信道中无碰撞地传输的那部分时间占长期运行时的份额
以太网效率近似式:1/X X=1+5dprop/dtrans
5.6链路层交换机
链路层交换机的任务:接收链路层帧并将它们转发到出链路
交换机的转发和过滤
过滤filtering:是交换机决定一个帧是应该转发还是应当丢弃
转发:是决定一个帧应当被导向哪个接口,并把该帧接口移动到这些接口的交换机功能
借助于交换机表完成 表项没有目的MAC地址则广播
有且与接口x联系,则过滤(说明该帧已广播过了) 有且接口不为x联系,则转发给y 自学习
即插即用,表自动地、动态地自治地建立
交换机的性质
消除碰撞
路由器和交换机
交换机即插即用,处理速度更快(只到链路层),适用于小网络 路由器有更健壮的流量隔离和对广播风暴的控制,适用于大网络
5.7PPP点对点协议
PPP通常是住宅主机拨号链路所选择的协议,广泛
点对点协议:是一个运行于点对点链路之上的链路层协议
透明性transparency PPP协议不能对出现在网络层分组中的数据做任何限制
标志字段1字节 作为帧的开始和结束标志01111110 字节填充
byte stuffing
如果数据中出现标志字段或控制转义字节则在前面插入控制转义字节
01111101
PPP不要求提供 差错纠正(只需检测 用CRC)、流量控制(由更高的协议完成)、有序
5.8 链路虚拟化:网络作为链路层
多协议标签交换MPLS