西安交通大学：《计算机网络与通讯》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6讲 数据链路层（2/3）

MAC协议小结 口对于共享介质可以做些什么? o信道分割,按时间,频率或编码 时分、码分、频分 o随机分割(动态) ALOHA S-ALOHA CSMA CSMA/CD 载波检测:有线“易行”、无线“困难” CSMA/CD被用在以太网中 o轮转分割 从主结点发出轮询,令牌传递( token passing) 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-1

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-1 MAC 协议小结  对于共享介质可以做些什么?  信道分割, 按时间,频率或编码 • 时分、码分、频分  随机分割 (动态) • ALOHA, S-ALOHA, CSMA, CSMA/CD • 载波检测: 有线“易行”、无线“困难” • CSMA/CD 被用在以太网中  轮转分割 • 从主结点发出轮询, 令牌传递（token passing）

LAN技术 已经提到的数据链路层的内容有 o服务,错误检测/校正,多点访问 下面:讨论LAN技术 o编址 o以太网( Ethernet) o集线器、网桥、交换机" 802.11无线LAN协议 oPPP(点对点协议)口 Internet O ATM 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-2

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-2 LAN 技术 已经提到的数据链路层的内容有:  服务, 错误检测/校正, 多点访问 下面: 讨论LAN 技术  编址  以太网（Ethernet）  集线器、网桥、交换机  802.11无线LAN协议  PPP（点对点协议）  ATM

LAN地址和ARP 32位的工P地址: 口网络层地址 口用于从目的网络获取分组(参见工P地址定义,p171) LAN(或MAC或物理)地址: 口用来(在同一网络中)物理上互相连接的接口之间获取 分组(或帧) 口48位MAC地址(绝大部分LANs) 烧制在适配器的ROM中 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-3

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-3 LAN 地址和 ARP 32位的IP地址:  网络层 地址  用于从目的网络获取分组 (参见 IP 地址定义，p171) LAN (或MAC 或物理) 地址:  用来(在同一网络中)物理上互相连接的接口之间获取 分组（或帧）  48 位MAC 地址 (绝大部分 LANs) 烧制在适配器的 ROM中

LAN地址和ARP 每个LAN上的网卡都有具唯一性的LAN地址 node 1A-23F9-CD-06-9日 dapter node node LAN 5C-66AB90-75-B1 88-日22F-54-1A0F 49-BD-D2C7-56-2A node 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-4

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-4 LAN 地址和 ARP 每个 LAN上的网卡都有具唯一性的LAN 地址

LAN地址(续) 口MAc分配由TEEE管理 口制造商购买部分MAC地址空间(以保证唯一性 口比方: (a)MAC地址:美国人的社会保险号 (b)IP地址:类似邮政地址 口MAc平面地址=>可以迁移 O可以将LAN卡从一个LAN换到另一个 口TP层次性地址不可迁移 o取决于某个站点接入的网络 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-5

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-5 LAN 地址 (续)  MAC 分配由 IEEE管理  制造商购买部分MAC地址空间 (以保证唯一性 )  比方: (a) MAC地址: 美国人的社会保险号 (b) IP地址: 类似邮政地址  MAC 平面地址 => 可以迁移  可以将 LAN卡从一个LAN换到另一个  IP 层次性地址不可迁移  取决于某个站点接入的网络

有关路由选择的讨论 A站点要给B站点发送TP分组: 恩 223.1.1.1 口查找B站点的网络地址,发现B站 点与其在同一网络中 22312.1 嘎2 223.1.1.2 口给B站点发送的分组是通过链路层 223.1.2.9 的帧来传送的 223.1 223.1.13223.1.327 2 ED 223.1.3 223.1.3.2 帧的源、宿地址分组的源、宿地址 Bs MAC A's MAC As IP addr Bs IP IP po payload adar addr adar 分组 帧 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-6

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-6 有关路由选择的讨论 223.1.1.1 223.1.1.2 223.1.1.3 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.2.1 223.1.3.1 223.1.3.2 223.1.3.27 A B E A站点要给B站点发送IP分组：  查找 B站点的网络地址, 发现B站 点与其在同一网络中  给B站点发送的分组是通过链路层 的帧来传送的 B’s MAC addr A’s MAC addr A’s IP addr B’s IP addr IP payload 分组 帧 帧的源、宿地址 分组的源、宿地址

ARP:地址解析协议( Address Resolution Protocol Q:若已知B站点的工P地址, 口每个LAN上的P结 如何确定其MAC地址? 点(主机,路由器)都 有ARP模块,和表 口ARP表:是某些LAN nod曰2222222220 1A-23-F9CD06-9日 结点的TP/MAC地址 映射 222222.222223 <IP地址:MAc地址; node node4222222221 LAN 5C-66-AB9075日1 88-日22F541A-DF TTL(Time To Live) 49Rn-冂2C75F-7A 超过TTL的地址映射会 nodek-222.222.222.222 被删除(一般为20分 钟 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-7

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-7 ARP: 地址解析协议（Address Resolution Protocol）  每个LAN 上的IP 结 点 (主机, 路由器) 都 有 ARP 模块,和表  ARP 表: 是某些LAN 结点的IP/MAC 地址 映射  TTL (Time To Live): 超过TTL的地址映射会 被删除 (一般为 20 分 钟) Q: 若已知B站点的IP地址， 如何确定其MAC地址?

ARP协议 口A知道B的IP地址,需要了解B的物理地址 口A广播ARP查询帧,包含了B的工P地址 o所有LAN的主机都收到ARP查询 口B接收到ARP帧,将其物理地址返回给A 口A对收到的工P/MAC地址对进行缓存直到信息 过期(超时) o软状态:除非定期刷新,否则超时信息将被 删除 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-8

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-8 ARP 协议  A 知道 B的 IP 地址, 需要了解B的物理地址  A 广播 ARP 查询帧, 包含了 B的 IP地址 所有 LAN 的主机都收到 ARP 查询  B接收到 ARP帧, 将其物理地址返回给A  A 对收到的IP/MAC地址对进行缓存直到信息 过期 (超时) 软状态: 除非定期刷新，否则超时信息将被 删除

LAN之间的路由选择 穿越:经由R将A的数据传输到B 88-日2-2F-54-1A0F 74-29-9c-E8-FF-55 E6-E9-00-17BB-4日 hos A hoe 111.111.111.1 1A-23-F9-CD-06-9g 222.222.222.221 LAN 1 ROUTER AN 2 R 222.222.222.222 111.111.111.1 22222222220 111.111.111.110 Hoed hoe 49-日D-D2-C7-56-2A C-49-DE-DO-A8-7D 主讲人:西安交通大学程向前 第6讲数据链路层之二6b-9

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-9 LAN之间的路由选择 穿越: 经由R将A的数据传输到B A R B

TA创建了TP分组,源地址为A,宿地址为B 口A使用ARP来获取R的与11111110应的物理 地址 TA创建了以R的物理地址为宿地址的以太网帧,该帧 包含的A-10-B的TP分组 口A的数据链路层发送以太网的帧 口R的数据链路层接收到以太网的帧 口R从以太网帧中取出工P分组,知道该分组的信宿为B 口R使用ARP来取得B的物理层地址 R创建了包含了A-to-BIP分组的帧并发给B 88-日2-2F-54-1A-0F 74-29-9c-E8-FF-55 alhe E6-E9-00-17-BB-4日 11111111 1A-23-F9cD-06-9g 222.222.222.221 LAN 1 ROUTE AN 2 R 222.222,222.222 2222223 111.111.111 host 111.111.111.110 B CC-49-DE-D0-AB-7D 之二6b-10

主讲人：西安交通大学 程向前 第6讲 数据链路层之二 6b-10  A 创建了 IP分组，源地址为 A,宿地址为 B  A 使用 ARP 来获取 R的与111.111.111.110对应的物理 地址  A 创建了以R的物理地址为宿地址的以太网帧，该帧 包含的A-to-B的 IP分组  A的数据链路层发送以太网的帧  R的数据链路层接收到以太网的帧  R 从以太网帧中取出 IP分组,知道该分组的信宿为 B  R使用ARP 来取得 B的物理层地址  R创建了包含了 A-to-B IP 分组的帧并发给 B A R B