本文主要是介绍介质访问控制子层（数链层），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
引言：
bps:传输速度（口子）
bit:传播速度
两种传播技术的网络
点到点、广播
如何得到信道使用权
两种网络两种情况
介质访问控制MAC（Medium Access Control）
用于获得介质的访问（存取）权，属于数链层的子层
逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）（主要点到点）
链路管理、帧、流控、差控等
WiFi–竞争
IEEE中MAC与LLC的关系
信道分配问题
LAN中如何分配信道
局域网中的静态信道分配方案
1.考虑FDM或TDM方式
2.信道利用率问题
局域网中的动态信道分配方案
1.竞争，如以太网
2.非竞争，如令牌环网
多路访问协议
ALOHA（欢迎）介质访问方法
最早用于夏威夷大学无线局域网（Aloha net）的一种随机介质访问方式（注意此处的介质）
纯 ALOHA
1.站有帧要发送，则立即发送
2.帧的整个发送过程中无其它帧发送，成功
3.如有，失败
3.随机后退一段时间重发，直到成功
时隙 ALOHA
1.以发送一帧的时间长度作为时间片（时槽），提供中心时钟同步（最长帧1500B）
2.帧只能在时槽开始时发送
3…冲突后随机后退一段时间重发，超过次数（<16次）不发，报告上层
信道利用概率问题（0.184、0.368）
思考：ALOHA 的问题，如何提高利用率？
CSMA
P:0-1
冲突槽规定帧的最小长度
有线，以太网：
（这个流程图有错）
流程图中的几个问题：
对于一个已经开始发送的站点，何时可以不再考虑会发生冲突？（冲突槽时间，collision slot time）
2倍最大延迟（51.2μm，64B）
冲突槽时间实际也规定了什么？传输速度提高会发生什么？
后退的时间？
二进制指数后退法（后面讲）
总结:
对于随机访问方式
1.其一定处于传送、空闲和冲突三种周期之一
2.信道利用率与负荷成反比
3.但协议简单，价格低廉，容易实现和掌握
4.因此应用广泛
WDMA
WLAN的信道分配问题
WLAN协议
1.WLAN的带宽为11～54Mbps
2.信道特征：广播，意味着可能存在冲突
（1）可以考虑 CDMA 机制，但太复杂，成本高（所以码分基本不会用于LAN）
（2）使用 FDMA 机制，每站的带宽太小
（3）使用 TDMA 机制，则时槽的个数动态改变
3.考虑使用 CSMA 机制解决信道使用问题
4.隐蔽站问题
5.暴露站问题
CSMA/CA
无线：
以太网
由 DIX（DEC、Intel、Xerox）提出
由最初的 10Mbps到目前10/100Gbps
其简单性、兼容性、易维护性、价格低等特点保证了其生命力
一般，不区分 802.3与以太网
802.3体系:
1，2----1，2，直通cut-through
1，2----3，6，交叉
star+star=tree
曼码
同步信息（时钟信号）
帧格式
物理地址-网卡（NIC）地址
全1是广播帧
物理层不能接收到帧，而是bit流
二进制指数后退法
延迟的二进制指数后退法
1.定基本时槽为51.2μs
2.如果第一次冲突，则在0，1两个时槽中随机选择后退
3.如果第二次冲突，则在0～3个时槽中随机选择后退
4.如果第i次冲突，则在0～2i－1个时槽中随机选择后退
5.次数如果大于10次，则固定延迟1023个时槽
6.次数如果大于16次，提交错误报告
以太网的收发
以太网CSMA/CD的收发过程
接收：
1.NIC处于发送和接收两状态之一，开始接收
2.完成接收。判定是否帧碎片（Jam信号、小于64B），是丢弃；否则继续（注意，接收方不负责检测冲突）
3.校验和。错误丢弃，否则继续
4.识别目的地址。不符合丢弃，否则继续
5.拆卸帧。将数据部分全部提交给上层
以太网的服务
以太网提供的服务类型
由CSMA/CD的收发可知：以太网发送前不进行连接，发出后不进行确认，即提供面向非连接无确认的服务，为什么这样选择？
思考：以太网提供的是一种不可靠的服务，数据的可靠传输要由高层保证，如传输层使用TCP连接，或应用层进行保证。如果以太网的高层都提供不可靠的服务，那么有没有这样的应用？
以太网分类
-T双绞线
-F光纤
数据链路层交换
交换机：点到点
集线器：广播
交换机有多个网桥
网桥是有两个端口的交换机
广播风暴：有回路/环路
广域网不可以广播（路由器不广播）
网桥Bridge
生成树算法
解决：生成树路径
目前应用：由交换机代替，目前多用于无线连接（AP）
生成树协议–解决广播风暴
虚拟局域网
局域网：按入层，汇聚层，核心层
VLAN概述
实质：分离逻辑拓扑结构和物理拓扑结构
需要VLAN的理由:
1.抑制广播
2.提高安全性
3.便于管理
VLAN的特点
1.只有在同一个VLAN的计算机才能通信
2.不同VLAN的计算机通信由路由器支持
VLAN的类型
1.基于交换机端口
特点：静态VLAN，简单易配置，常用
2.基于MAC地址
特点：动态VLAN ，移动性强，配置麻烦，匹配耗时，少用
3.基于协议（IP地址，端口地址）
特点：动态VLAN，基于应用，但破坏分层，少用
IEEE802.1Q标准
802.1Q标准规定，无论是基于端口、MAC地址及协议的VLAN，都在帧头部增加VLAN号
802.1Q帧格式，增加4B，其中12b为VLAN号
问题：改变帧格式意味着现有的网卡、交换机必须全部更换
解决：只更换交换机，如果一个不支持802.1Q标准的发送方发出一个传统的帧，则：发送路径上第一个支持VLAN的交换机在帧中加入VLAN号，最后一个支持VLAN的交换机将VLAN号去掉
无盘线站-服务器
InfrniBand 无线带宽
这篇关于介质访问控制子层（数链层）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
