数据链路及其相关技术

偏执的太偏执、 2022-09-29 04:20 158阅读 0赞

# 一、数据链路 #

数据链路层是OSI分层模型的第二层。如果没有数据链路层，基于TCP/IP协议的通信也就无从谈起。  
数据链路层的协议定义了通过通信媒介互联的设备之间传输的规范。常用的通信媒介有双绞线电缆、同轴电缆、光纤、电磁波以及红外线等介质。此外，各个设备之间有时也会通过交换机、网桥、中继器等中转数据。

# 二、数据链路相关技术 #

## MAC地址 ##

1.MAC地址用于识别数据链路中互连的节点。  
2.理论上MAC地址是唯一的。  
3.MAC地址长48bit：  
第1位：单播地址（0）/多播地址（1）  
第2位：全局地址（0）/本地地址（1）  
第3~24位：由IEEE管理并保证各个厂家之间不重复  
第25~48位：由厂商管理并保证各个产品之间不重复

## 根据MAC地址转发 ##

以以太网为例，以太网交换机是持有多个端口的网桥。它们根据数据链路层中每个帧的目标MAC地址，决定从哪个网络接口发送数据。这时所参考的、用以记录发送接口的表叫做转发表。

## 共享介质型网络 ##

1.共享介质型网络指多个设备共享同一个传输介质的网络。  
2.共享介质型网络基本采用半双工通信，即只发送或只接收的通信方式。  
3.共享介质型网络有两种介质访问控制方式：  
争用方式：  
争用方式指争夺获取传输数据的权力，网络中的各个节点采用先到先得的方式占用信道发送数据，若有多个节点同时发送数据，就会产生冲突现象。因此会导致网络拥堵与性能的下降。  
令牌传递方式：  
令牌传递方式是指沿着令牌环传递一种叫“令牌”的特殊报文，当节点持有令牌时即可发送数据。优点在于不会产生网络拥堵与冲突，缺点在于在网络不拥堵的情况下数据链路的利用率也达不到100%。

## 非共享介质型网络 ##

1.非共享介质型网络不共享介质，是对介质采用专用传输的网络。  
2.非共享介质型网络基本采用全双工通信，即可同时发送与接收数据。  
3.通过交换机构建网络，从而使计算机与交换机端口之间形成一对一的连接，即可实现全双工通信。

## 环路检测技术 ##

通过网桥连接网络有可能会出现环路，最坏的情况下数据帧会在环路中被一而再再而三地持续转发。一旦数据帧越积越多，就有可能导致网络瘫痪。  
有两种环路检测技术：  
1.生成树方式  
生成树协议通过检查网络的结构、禁止某些端口的使用可以有效地消除环路。  
2.源路由法  
通过判断发送数据的源地址是通过哪个网桥实现传输的来防止数据帧被反复转发。

## VLAN ##

管理员在进行网络管理时，时常会遇到分散网络负载、变换网络设备部署的情况。而管理员在进行这些操作时不得不进行硬件线路的改造。然而如果采用带有VLAN技术的网桥，就不用实际修改网络布线，只需修改网络的结构即可。