通信工程专业导论(第11-15章)[93页]
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（2）若信息字段中出现01111101字节（即出现了和转义字符 一样的比特组合），则在01111101的后面插入01011101。
（3）若信息字段中出现ASCII码的控制字符（即数值小于 00100000的ASCII字符），则在该字符前面要插入01111101， 同时将该控制字符的编码加以改变（具体的改变规则另有详 细规定）。
11.1.3 广播信道的数据链路层
➢结合局域网的功能介绍广播信道的数据链路层。
➢讨论中会涉及一些物理层的内容。
1．以太网的标准 ➢为了适用于不同的局域网，早期IEEE 802委员会，把局域 网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层 和媒体接入控制（MAC）子层。
✓MAC子层：含有与传输媒体有关的内容。 ✓LLC子层：与传输媒体无关； LLC子层是透明的
② 假设把接于北京某局域网的一台计算机携带到了西安， 并连接来自百度文库西安的某个局域网上。虽然这台计算机的地理位 置改变了，但是只要其适配器未变，则其在局域网中的 “地址”仍然未变。
✓这种地址常常叫做MAC地址，因其用在MAC帧中。
✓若主机或路由器安装有多个适配器（即有多个接口）， 则它就有多个“地址”，所以这种“地址”也是某个接 口的标识符。
✓由于字节填充，故在链路上传送的信息字节数就增加了， 但是在接收端做了反变换，就恢复了原来的信息。
3．零比特填充 —同步传输时，传送的是一连串的比特流。
✓目的：实现透明传输，避免6个连“1”与标志混淆。
✓做法：
（1）在发送端发现5个连续的“1”，立即填入一个“0”。
（2）接收端在收到一个帧时，每当发现5个连续的“1”时， 就把这5个“1”后的一个“0”删除，以还原成原来的信息 比特流，
和“帧尾部”中规定用的特定波特组合问题，以达到透明传输， 使任意形式的比特组合都可以不受限制地在数据链路层传输。 3．差错检测：目前在数据链路层广泛使用的是循环冗余检验 （CRC）检错技术。
11.1.2 点对点协议PPP
➢PPP协议的帧格式： PPP帧由IP数据报加 上首部和尾部组成。
1．各字段的意义 ✓首部的和尾部的标志字段F：长度1个字节，规定为 01111110，表示一个帧的开始或结束。 ✓字段A：地址字段，规定为11111111（待定义，现无用） ✓字段C：控制字段，规定为00000011（待定义，现无用） ✓协议字段：例如，当其为00000000 00100001时，PPP帧的 信息字段就是IP数据报。 ✓信息字段：其长度是可变的，但是不能超过1500个字节。 ✓字段FCS：帧检验序列，用CRC码检验帧中是否存在差错。
➢任务：把网络层交下来的IP数据报构成帧，发送到链路上； 以及把接收到的帧中的数据取出并交给网络层。 ➢数据链路层协议的三个基本功能：
➢数据链路层协议的三个基本功能：
1．封装成帧：在一段IP数据报的前后分别添加首部和尾部， 构成一个帧。首部和尾部包含帧定界信息及其他控制信息。
2．透明传输：本层协议必须解决帧的数据中出现“帧首部”
（2）MAC层的硬件地址
✓硬件地址：IEEE 802标准为局域网的每一台计算机规 定了一种48位的全球地址，它固化在适配器内的ROM中。
✓这种48位地址可以保证全球各地所使用的地址都是全 球唯一的。
✓这种地址又称为或物理地址。
✓硬件地址的特点：
① 若适配器坏了，更换了一个新的适配器。于是，这台计 算机的局域网的“地址”就改变了，虽然其地理位置没有 变化。
第11章 互联网TCP/IP体系结构协议（II）
11.1 数据链路层及局域网
数据链路层和物理层合起来构成网络接口层。 数据链路 =链路 + 协议 网络适配器：包含数据链路层和物理层这两层的功能。 局域网（以太网）：处于数据链路层的范围。 数据链路层的两种信道：点对点信道和广播信道。
11.1.1点对点信道的数据链路层
➢目前局域网只有以太网一种，适配器上就只装有MAC协议 而没有LLC协议了。 ➢下面只讨论以太网的MAC层。
2．以太网的MAC层 （1）MAC帧的格式 — DIX Ethernet V2标准，由5个字段组 成。
✓第1字段：目的地址 ✓第2字段：源地址 ✓第3字段：类型，用来标志上一层使用的是什么协议。
例：当类型字段的值是0000100000000000（2字节）时，就 表示上层使用的是IP数据报。 ✓第4字段：数据，其长度在46～1500字节之间。 ✓第5字段：帧检验序列FCS（使用CRC检验）。当传输媒体 的误码率为1 10-8时，MAC子层可能未检测到的差错率小于1 10-14。
2．以太网的MAC层
3． CSMA/CD协议
➢目的：在以太网中，同时只允许一台计算机发送信息，否 则各计算机之间就会互相干扰，为了解决这个问题，需要制 定一个通信协议，它称为载波监听多点接入/碰撞检测 （CSMA/CD）协议。
➢载波监听：用电子技术检测在局域网上有没有其他计算机 也在发送数据。
✓“载波监听”实际上就是检测信道上有没有其他计算机发送 的数据正在信道上传输。
2．字节填充 — 在使用异步传输时，传输的是ASCII码字符。
✓目的：使与标志字段（01111110）相同的比特组合不出现 在信息字段中，以保证透明传输。
✓做法：在与标志字段一样的比特组合前面加入一个转义字 符。这种办法称为字节填充。
✓填充方法：用ASCII码时，转义字符定义为01111101。
（1）把信息字段中出现的每个01111110字节转变为01111101 01011110。（注：按照RFC 1662规定，信息字段也有改变。）
✓适配器还有过滤功能。当适配器从网络上收到一个 MAC帧时，就先检查帧中的目的地址。如果是发往本机 的帧则收下，否则就丢弃。
✓“发往本机的帧”有下列3种：
① 单播帧（一对一）：收到的帧的MAC地址与本机的硬 件地址相同。
② 广播帧（一对全部）：发送给本局域网上所有站点的帧。
③ 多播帧（一对多）：发送给本局域网上一部分站点的帧。
✓每个计算机在发送前和发送中，都必须不停地检测信道。
✓在发送前检测信道，是为了获得发送权。如果检测出已经有 其他计算机在发送，则自己就暂时不允许发送数据。
（3）若信息字段中出现ASCII码的控制字符（即数值小于 00100000的ASCII字符），则在该字符前面要插入01111101， 同时将该控制字符的编码加以改变（具体的改变规则另有详 细规定）。
11.1.3 广播信道的数据链路层
➢结合局域网的功能介绍广播信道的数据链路层。
➢讨论中会涉及一些物理层的内容。
1．以太网的标准 ➢为了适用于不同的局域网，早期IEEE 802委员会，把局域 网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制（LLC）子层 和媒体接入控制（MAC）子层。
✓MAC子层：含有与传输媒体有关的内容。 ✓LLC子层：与传输媒体无关； LLC子层是透明的
② 假设把接于北京某局域网的一台计算机携带到了西安， 并连接来自百度文库西安的某个局域网上。虽然这台计算机的地理位 置改变了，但是只要其适配器未变，则其在局域网中的 “地址”仍然未变。
✓这种地址常常叫做MAC地址，因其用在MAC帧中。
✓若主机或路由器安装有多个适配器（即有多个接口）， 则它就有多个“地址”，所以这种“地址”也是某个接 口的标识符。
✓由于字节填充，故在链路上传送的信息字节数就增加了， 但是在接收端做了反变换，就恢复了原来的信息。
3．零比特填充 —同步传输时，传送的是一连串的比特流。
✓目的：实现透明传输，避免6个连“1”与标志混淆。
✓做法：
（1）在发送端发现5个连续的“1”，立即填入一个“0”。
（2）接收端在收到一个帧时，每当发现5个连续的“1”时， 就把这5个“1”后的一个“0”删除，以还原成原来的信息 比特流，
和“帧尾部”中规定用的特定波特组合问题，以达到透明传输， 使任意形式的比特组合都可以不受限制地在数据链路层传输。 3．差错检测：目前在数据链路层广泛使用的是循环冗余检验 （CRC）检错技术。
11.1.2 点对点协议PPP
➢PPP协议的帧格式： PPP帧由IP数据报加 上首部和尾部组成。
1．各字段的意义 ✓首部的和尾部的标志字段F：长度1个字节，规定为 01111110，表示一个帧的开始或结束。 ✓字段A：地址字段，规定为11111111（待定义，现无用） ✓字段C：控制字段，规定为00000011（待定义，现无用） ✓协议字段：例如，当其为00000000 00100001时，PPP帧的 信息字段就是IP数据报。 ✓信息字段：其长度是可变的，但是不能超过1500个字节。 ✓字段FCS：帧检验序列，用CRC码检验帧中是否存在差错。
➢任务：把网络层交下来的IP数据报构成帧，发送到链路上； 以及把接收到的帧中的数据取出并交给网络层。 ➢数据链路层协议的三个基本功能：
➢数据链路层协议的三个基本功能：
1．封装成帧：在一段IP数据报的前后分别添加首部和尾部， 构成一个帧。首部和尾部包含帧定界信息及其他控制信息。
2．透明传输：本层协议必须解决帧的数据中出现“帧首部”
（2）MAC层的硬件地址
✓硬件地址：IEEE 802标准为局域网的每一台计算机规 定了一种48位的全球地址，它固化在适配器内的ROM中。
✓这种48位地址可以保证全球各地所使用的地址都是全 球唯一的。
✓这种地址又称为或物理地址。
✓硬件地址的特点：
① 若适配器坏了，更换了一个新的适配器。于是，这台计 算机的局域网的“地址”就改变了，虽然其地理位置没有 变化。
第11章 互联网TCP/IP体系结构协议（II）
11.1 数据链路层及局域网
数据链路层和物理层合起来构成网络接口层。 数据链路 =链路 + 协议 网络适配器：包含数据链路层和物理层这两层的功能。 局域网（以太网）：处于数据链路层的范围。 数据链路层的两种信道：点对点信道和广播信道。
11.1.1点对点信道的数据链路层
➢目前局域网只有以太网一种，适配器上就只装有MAC协议 而没有LLC协议了。 ➢下面只讨论以太网的MAC层。
2．以太网的MAC层 （1）MAC帧的格式 — DIX Ethernet V2标准，由5个字段组 成。
✓第1字段：目的地址 ✓第2字段：源地址 ✓第3字段：类型，用来标志上一层使用的是什么协议。
例：当类型字段的值是0000100000000000（2字节）时，就 表示上层使用的是IP数据报。 ✓第4字段：数据，其长度在46～1500字节之间。 ✓第5字段：帧检验序列FCS（使用CRC检验）。当传输媒体 的误码率为1 10-8时，MAC子层可能未检测到的差错率小于1 10-14。
2．以太网的MAC层
3． CSMA/CD协议
➢目的：在以太网中，同时只允许一台计算机发送信息，否 则各计算机之间就会互相干扰，为了解决这个问题，需要制 定一个通信协议，它称为载波监听多点接入/碰撞检测 （CSMA/CD）协议。
➢载波监听：用电子技术检测在局域网上有没有其他计算机 也在发送数据。
✓“载波监听”实际上就是检测信道上有没有其他计算机发送 的数据正在信道上传输。
2．字节填充 — 在使用异步传输时，传输的是ASCII码字符。
✓目的：使与标志字段（01111110）相同的比特组合不出现 在信息字段中，以保证透明传输。
✓做法：在与标志字段一样的比特组合前面加入一个转义字 符。这种办法称为字节填充。
✓填充方法：用ASCII码时，转义字符定义为01111101。
（1）把信息字段中出现的每个01111110字节转变为01111101 01011110。（注：按照RFC 1662规定，信息字段也有改变。）
✓适配器还有过滤功能。当适配器从网络上收到一个 MAC帧时，就先检查帧中的目的地址。如果是发往本机 的帧则收下，否则就丢弃。
✓“发往本机的帧”有下列3种：
① 单播帧（一对一）：收到的帧的MAC地址与本机的硬 件地址相同。
② 广播帧（一对全部）：发送给本局域网上所有站点的帧。
③ 多播帧（一对多）：发送给本局域网上一部分站点的帧。
✓每个计算机在发送前和发送中，都必须不停地检测信道。
✓在发送前检测信道，是为了获得发送权。如果检测出已经有 其他计算机在发送，则自己就暂时不允许发送数据。