【計算機網路】資料鏈路相關技術

1.MAC地址

MAC地址長48位元組。在使用網絡卡的情況下,一般會將MAC地址燒入到ROM中,任何一個網絡卡的MAC地址都是唯一的。例如 00:10:5A:70:33:61

MAC地址的3~24位表示廠商識別碼,每個NIC廠商都有特定唯一的識別數字。25~48位是廠商內部為識別每個網絡卡而用。因此,保證MAC地址的唯一性。

MAC


2.共享介質網路

從通訊介質的使用方法上看,網路可分為共享介質型和非共享介質型。

共享介質型網路指多個裝置共享一個通訊介質的一種網路。裝置之間使用同一個載波通道進行傳送和接收。採用半雙工通訊方式,並對介質進行訪問控制。

共享介質型網路中有兩種介質訪問控制方式:爭用方式和令牌傳遞方式。
– 爭用方式

指爭奪資料傳輸的權力。通常令每個站採用先到先得的方式佔用通道傳送資料,若多個站同事傳送幀,會導致衝突,造成網路擁堵與效能下降。
有一部分乙太網使用CSMA/CD方式,要求每個站提前檢查衝突,一旦發生衝突,今早釋放通道。工作原理:
- 如果載波通道上沒有資料流動,則都可以傳送資料
- 檢查是否發生衝突,一旦發生衝突,放棄傳送資料,同時立即釋放載波通道
- 放棄傳送後,隨機延時一段時間,再重新爭用介質,重新傳送資料幀
  • 令牌傳遞方式

    沿著令牌環傳送一種叫做“令牌”的特殊報文,是控制傳輸的一種方式。只有獲得令牌的站才能傳送資料。有兩個特點:不會有衝突,每個站有通過迴圈獲得令牌的平等的機會。即使網路擁堵也不會導致效能下降。

令牌


3.非共享介質網路

不共享介質,而是對介質採取專用的一種傳輸控制方式。網路中每個站直連交換機,由交換機負責轉發資料幀。傳送端與接收端不共享通訊介質,採用全雙工通訊方式。

通過乙太網交換機構建網路,使計算機與交換機埠形成一對一的連線,實現全雙工通訊。

全雙工


4.根據MAC地址轉發

乙太網交換機就是持有多個埠的網橋。根據資料鏈路層中每個幀的目標MAC地址,決定從哪個網路介面傳送資料。此時參考的用以記錄傳送介面的表叫做轉發表。

轉發表不需要手動設定,可以自動生成。接收到資料包時,會將源MAC地址以及曾經接收該地址傳送的資料包的介面作為對應關係記錄到轉發表中。

mac

5.環路檢測技術

出現環路時,有可能出現資料幀在環路中被持續轉發,一旦這種資料幀越積越多,會導致網路癱瘓。

  • 生成樹方式

    每個網橋在每1~10秒內相互交換BPDU包,從而判斷哪些介面使用哪些不使用,以消除環路。一旦發生故障,則自動切換通訊線路,利用那些沒有被使用的埠繼續進行傳輸。

  • 源路由法

    解決令牌環網路問題。該方式可以判斷髮送端地址由哪個網橋傳輸,並將幀寫入RIF。網橋則根據RIF資訊傳送幀到目標地址。因此,即使出現環路,資料幀也不會被反覆轉發。(網橋不會向傳送來的方向再傳送資料)