目录
1--数据链路层三个问题
2--三种可靠传输协议
3--点对点协议PPP
4--媒体接入
4-1--静态划分信道
4-2--随机接入
4-2-1--CSMA-CD协议
4-2-2--CSMA-CA协议
5--Mac地址
6--IP地址
7--ARP协议
8--集线器与交换机
9--交换机自学习转发
10--以太网交换机的生成树协议STP
11--虚拟局域网VLAN
12--虚拟局域网VLAN的实现机制
1--数据链路层三个问题
① 封装成帧
② 差错控制
差错检测：奇偶校验和循环冗余校验
③ 可靠传输
2--三种可靠传输协议
① 停止-等待协议（SW）
接收成功，发送ACK确认信号，接收失败，发送NAK否认信号；
② 回退 N 帧协议（GBN）
发送方每次发送滑动窗口内的多个数据，接收方按序依次接收数据，当成功接收数据后会返回 ACK 确认信号，发送方收到对应的 ACK 信号后，会将滑动窗口向前移动；
③ 选择重传协议（SR）
发送方未收到对应数据的 ACK 确认信号，会在超时重传再次发送该数据，并不会发送滑动窗口内的所有数据（因为有些数据已经收到了 ACK 确认信号，只发送滑动窗口内未收到 ACK 确认信号的数据）
只有发送窗口内的所有数据都受到了 ACK 确认信号，发送窗口才可以滑动。
3--点对点协议PPP
基于 PPP 协议，将各种协议数据数据报封装成帧；
4--媒体接入
4-1--静态划分信道
使用信道复用技术进行静态划分信道：
① 频分复用FDM；
② 时分复用TDM；
③ 波分复用WDM；
④ 码分复用CDM；
码分复用：
① 当一个站发送比特 1 时，需要发送 m bit 的码片序列；
② 当一个站发送比特 0 时，需要发送 m bit 码片序列的二进制反码；
③ 分配给每个站的码片序列必须各不相同，分配给每个站的码片序列必须相互正交（内积为0）；
④ 判断一个站是否发送数据，或者发送的是比特 1 还是比特 0，只需将收到的码片序列与各个站的码片序列进行内积运算，结果为 1 表明该站发送了比特 1，结果为 -1 表明该站发送了比特 0，结果为 0 表明该站未发送数据；
4-2--随机接入
4-2-1--CSMA-CD协议
CSMA-CD协议：适用于总线局域网（有线网络），CS表示载波监听，MA表示多址接入，CD表示碰撞检测；
CSMA-CD协议：最小帧长 64 字节，最大帧长 1518 字节；
截断二进制指数退避算法：重传需要的时间随重传次数的增加而增大
CSMA-CD 协议信道利用率：理想情况下争用期的退避时间为 0；帧要尽可能长，则发送帧的时间 T0 增加；端到端的距离尽可能短，则端到端的发送时间 tao 减小，从而提高信道利用率；
CSMA-CD 协议发送和接收流程：
4-2-2--CSMA-CA协议
CSMA-CA协议：适用于无线局域网，CS表示碰撞避免，MA表示多址接入，CA表示碰撞避免；
帧间间隔 IFS：站点在发送帧之前，需要持续检测一段信道空闲的时间；
使用退避算法合理协调各个站点的发送：
数据发送、数据重传和连续发送都要使用退避算法，直到信道空闲；
使用信道预约，来尽可能减少碰撞的概率；
5--Mac地址
MAC地址：
硬件地址、物理地址；
MAC 地址是对网络上各接口的唯一标识；
6--IP地址
数据包转发过程中 IP 地址与 MAC 地址的变化情况：
① 源 IP 地址与目的 IP 地址保持不变；
② 源 MAC 地址与目的 MAC 地址逐个链路（或逐个网络）改变；
7--ARP协议
ARP协议：
地址解析协议，通过 ARP 请求和响应存储不同主机的 IP 地址和 MAC 地址（最初对于各个主机，只知道其它主机的 IP 地址，不知道其它主机的 MAC 地址），便于数据转发；
8--集线器与交换机
集线器：转发数据帧时，会将数据帧广播到各个主机中；
交换机：转发数据帧时，会根据数据帧携带的目的 MAC 地址，将数据帧发送到目的主机，而不会广播数据帧到各个主机中；
交换机能够隔离碰撞域，但不隔离广播域；
9--交换机自学习转发
交换机自学习转发：
交换机未存储目标 MAC 地址对应的接口时，会广播转发数据帧到各个接口；
交换机存储目标 MAC 地址对应的接口时，会根据目标 MAC 地址将数据帧转发到特定接口，不会转发到所有接口里；
当一个主机需要利用交换机转发数据时，会将数据帧通过接口传入交换机，这时交换机会存储主机的 MAC 地址和传入接口；
10--以太网交换机的生成树协议STP
生成树协议可以避免形成网络环路，从而避免广播风暴问题（各个交换机不断在所有的接口转发数据，数据帧不断在网络环路上来回传递）；
11--虚拟局域网VLAN
巨大的广播域会带来广播风暴等问题，使用路由器（网络层）可以隔离广播域，但路由器的成本高；
可通过虚拟局域网（VLAN）技术隔离广播域，形成多个虚拟局域网，同一个虚拟局域网可以发生广播，不同虚拟局域网不会发送广播；
12--虚拟局域网VLAN的实现机制
对 MAC 帧插入4字节的 VLAN 标记形成 IEEE 802.1Q 帧，唯一地标注了以太帧属于哪一个 VLAN；
IEEE 802.1Q 帧通过交换机进行处理，由 Access 端口、Trunk 端口和 Hybrid 端口进行转发处理；
Access端口：
接受未打标签的以太网 MAC 帧（未插入 VLAN 标记），对 MAC 帧插入 4 字节的VLAN 标记字段，根据 VID 端口与 PVID 是否相等进行去标签转发（相等则去标签转发，不相等则不转发）；
Trunk端口：
常用于交换机之间或交换机与路由器之间的互连，接收已打标签的帧，对 VID 等于 PVID 的帧进行去标签转发，对于 VID 不等于 PVID 的帧进行直接转发；
Hybrid 端口：
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-493962.html
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