網絡:網絡接口層

計算機網絡五層協議的體系結構如下所示,每層有其不同的特點功能,可以既簡潔又清除地將概念闡述。有時爲了方便,也可以把最底下兩層稱爲網絡接口層。
這裏寫圖片描述
接下來我們先了解物理層和數據鏈路層的一些重要內容!
一,物理層
1.物理層的重要特性
(1)機械特性。指明接口所用接線器的形狀和尺寸,引腳數目和排列,固定和鎖定裝置等。
(2)電氣特性。指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的範圍。
(3)功能特性。指明某條線上出現的某一電平的電壓的範圍。
(4)過程特性。指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序。
2.數據通信系統模型
源系統:
(1)源點:源點設備產生要傳輸的數據。
(2)發送器:通常源點生成的數字比特流要通過發送器編碼後才能夠在傳輸系統中進行傳輸。典型的發送器就是調製器。
目的系統:
(1)接收器:接收傳輸系統傳送過來的信號,並把它轉換爲能夠被目的設備處理的信息。典型的接收器就是解調器。
(2)終點:終點設備從接收器獲取傳送來的數字比特流,然後把信息輸出。
3.信道
(1)單工通信。只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。(無線電廣播或有線電廣播以及電視廣播)
(2)半雙工通信。即通信的雙方都可以發送信息,但不能雙方同時發送。
(3)全雙工通信。即通信的雙方可以同時發送和接收信息。(傳輸效率最高)
來自信源的信號常稱爲基帶信號,基帶信號往往包含較多的低頻成分,須對基帶信號進行調製。
(1)基帶調製(編碼):僅僅對基帶信號的波形進行變換,使它能夠與信道特性相適應。
(2)帶通調製:需要使用載波進行調製,把基帶信號的頻率範圍搬移到較高的頻段,並轉換爲模擬信號,這樣就能夠更好地在模擬信道中傳輸。
基本的調製方法:調頻,調幅,調相
信道的極限容量
(1)在任何信道中,碼元傳輸的速率是有上限的,傳輸速率超過此上限就會出現嚴重的碼間串擾的問題,使接收端對碼元的判決成爲不可能。
(2)香農公式:計算最大信息傳送速率C的公式: C=B log2(1+S/N)。公式中:B是信道帶寬(赫茲),S是信號功率(瓦),N是噪聲功率(瓦)。
(3)常用的信道複用技術有頻分複用,時分複用,碼分複用和波分複用。
二,數據鏈路層
1.三個基本問題
(1)封裝成幀
在一段數據的前後分別添加首部和尾部,這樣就構成了一個幀,接收端在收到物理層上交的比特流之後,就能根據首部和尾部的標記,從收到的比特流中識別幀的開始和結束。
首部和尾部的一個重要作用就是幀定界。爲了提高幀的傳輸速率,應當使幀的數據部分長度儘可能地大於首部和尾部的長度。
這裏寫圖片描述
(2)透明傳輸
由於幀的開始和結束的標記使用專門指明的控制字符(SOH和EOT),當傳送的幀是用文本文件組成的幀時,其數據部分顯然不會出現像SOH或EOT這樣的幀定界控制字符。可見不管從鍵盤上輸入什麼字符都可以放在這樣的幀中傳輸過去,因此這樣的傳輸就是透明傳輸。

字節填充法:爲了解決透明傳輸問題,必須設法使數據中可能出現的控制字符」SOH」 和」EOT」在接收端不被解釋爲控制字符。具體方法是:發送端的數據鏈路層在數據中出現」SOH」 和」EOT」的前面插入一個轉義字符」ESC」.而在接收端的數據鏈路層在把數據送往網絡層之前刪除這個插入的轉義字符。
零比特填充:在發送端,先掃描整個信息字段,只要發現有5個連續的1,則立即填入一個0,以此保證信息字段不會出現6個連續的1.接收端在收到一個幀時,先找到標誌字段F確定幀邊界,接着掃描比特流,發現5個連續1時,刪除5個連續1後面的0,還原成原來的信息比特流,而不會引起對幀邊界的錯誤判斷。
這裏寫圖片描述
(3)差錯檢測
誤碼率: 傳輸錯誤的比特佔所傳輸比特總數的比率。
實際的通信鏈路並非理想,它不可能使誤碼率下降到零,因此爲保證數據傳輸的可靠性,必須採用各種差錯檢測措施—–循環冗餘檢驗CRC.
2.PPP協議的幀格式
這裏寫圖片描述
當協議字段爲0x0021時,PPP幀的信息字段就是IP數據報。
信息字段的長度是可變的,不超過1500字節。
尾部中的第一個字段是使用CRC的幀檢驗序列FCS。
點對點協議PPP是數據鏈路層使用最多的一種協議,它的特點是:簡單;只檢測差錯,而不是糾正差錯;不使用序號也不進行流量控制;可同時支持多種網絡層協議。
3.CSMA/CD協議的要點
(1)多點接入:許多計算機以多點接入的方式連接在一根線上。
(2)載波監聽:就是檢測信道。不管在發送前,還是在發送中,每個站都必須不停地檢測信道。發送前檢測信道是爲了獲得發送權。
(3)碰撞檢測:」邊發送邊監聽「,即適配器邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓變化情況,以便判斷自己在發送數據時其它站是否也在發送數據。任何一個正在發送數據的站,一旦發現總線上出現碰撞,其適配器就立即停止發送,以免進行無效發送。
4,集線器
傳統以太網最初是使用粗同軸電纜,後來演進使用細同軸電纜,最後發展爲使用更便宜和更靈活的雙絞線,這種以太網採用星型拓撲,在星型的中心增加了一種可靠性非常高的設備,叫做集線器。
集線器的特點:
(1)使用集線器的以太網在邏輯上仍是一個總線網,各站共享邏輯上的總線,使用的還是CSMA/CD協議。
(2)一個集線器有許多接口。
(3)集線器工作在物理層。
(4)集線器採用專門的芯片,進行自適應串音回波抵消。
以上就是物理層和數據鏈路層的重點摘錄,關於網絡層的知識可以在這裏瞭解:
[http://blog.csdn.net/zjx624bjh/article/details/79346832]