河南中医药大学：《计算机网络原理 Computer Networks》讲稿课件【2019版】第3章：数据链路层

计算机网络 第三章:数据链路层 阮晓龙 13938213680/rxl@hactcm educn http://network.xg.hactcm.edu.c 河南中医药大学信息管理与信息系统教硏室 信息技术学院网络与信息系统科研工作室 2019.9

计算机网络 第三章：数据链路层 1 阮晓龙 13938213680 / rxl@hactcm.edu.cn http://network.xg.hactcm.edu.cn 河南中医药大学信息管理与信息系统教研室 信息技术学院网络与信息系统科研工作室 2019.9

2 本章教学计划 口使用点对点信道的数据链路层 口点对点协议(PPP) 数据链路层原理 ¤使用广播信道的数据链路层( CSMA/CD) 口使用广播信道的以太网 口扩展的以太网 局域网通信 口高速以太网 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划  使用点对点信道的数据链路层  点对点协议（PPP）  使用广播信道的数据链路层（CSMA/CD）  使用广播信道的以太网  扩展的以太网  高速以太网 2 数据链路层原理 局域网通信

3 本章教学计划 □数据链路层属于计算机网络的低层。 数据链路层使用的信道主要有两种类型: 点对点信道:一对一通信方式 广播信道:一对多通信方式 口由于局域网内通常不包括路由选择和分组转发,因此局域 网的内容也在本章进行讨论。 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划  数据链路层属于计算机网络的低层。  数据链路层使用的信道主要有两种类型：  点对点信道：一对一通信方式  广播信道：一对多通信方式  由于局域网内通常不包括路由选择和分组转发，因此局域 网的内容也在本章进行讨论。 3

本章教学计划 路由器R1 主机H1 路由器R3 路由器/域网了产 主机H2 电话网 局域网 局域网 H 从层次上来看数据的流动 2 应用层 用层 运输层 R R R3 输层 网络层 络层 对塔层 络层 链路层 路层 连路层 连路层 连路层 物理层 物里层 物理层 物理层 勿理层 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划 4 局域网 广域网 主机 H1 主机 H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 电话网 局域网 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 R1 R2 R3 H1 H2 从层次上来看数据的流动

5 本章教学计划 路由器R1 主机H1 路由器R2 路由器R3 主机H 电话网 局域网 广域网 局域网 H 仅从数据链路层观察帧的流动 应用层 应用层 运输层 R R R3 运输层 网络层 心给层 网络层 链路层 层 链路层 链路层 连路 物理层 物理层 物理层 物理层 物理层 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 本章教学计划 5 局域网 广域网 主机 H1 主机 H2 路由器 R1 路由器 R2 路由器 R3 电话网 局域网 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 应用层 运输层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 链路层 网络层 物理层 R1 R2 R3 H1 H2 仅从数据链路层观察帧的流动

6 1使用点到点信道的数据链路层11据链路和帧 口链路(ink是一条无源的点到点的物理线路段,中间没有任 何其他的交换结点。 口一条链路只是一条通路的一个组成部分。 有些情况下,链路也被称为“物理链路′ 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.使用点到点信道的数据链路层  链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任 何其他的交换结点。  一条链路只是一条通路的一个组成部分。  有些情况下，链路也被称为“物理链路”。 6 1.1数据链路和帧

7 1使用点到点信道的数据链路层11据链路和帧 口数据链路( data link除了物理线路外,还必须有通信协议 来控制这些数据的传输。 ■若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。 现在最常用的方法是使用适配器(即网卡)来实现这些协议的硬件 和软件。 ¤一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。 有些情况下,数据链路又被称为“逻辑链路 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.使用点到点信道的数据链路层  数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议 来控制这些数据的传输。  若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。  现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件 和软件。  一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。  有些情况下，数据链路又被称为“逻辑链路”。 7 1.1数据链路和帧

8 1使用点到点信道的数据链路层11据链路和帧 □数据链路层把网络层交下来的数据构成帧发送到链路上, 以及把接收到的帧中的数据取出并上交给网络层。 数据链路层协议数据单元是数据帧(帧)。 网络层协议数据单元是|P数据报(数据报、分组、包) □把重点放到数据链路层,只考虑数据链路层的通信,把网 络体系简化为三层。 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.使用点到点信道的数据链路层  数据链路层把网络层交下来的数据构成帧发送到链路上， 以及把接收到的帧中的数据取出并上交给网络层。  数据链路层协议数据单元是数据帧（帧）。  网络层协议数据单元是IP数据报（数据报、分组、包）。  把重点放到数据链路层，只考虑数据链路层的通信，把网 络体系简化为三层。 8 1.1数据链路和帧

9 1使用点到点信道的数据链路层11据链路和帧 结点A 结点B 网络层 P数据报 P数据报 装入 取出 链路层帧「 (a)三层简化模型 物理层 10100110 1010...0110 链路 结点A 结点B 数据 发送(b)只考虑数据链路层接收 链路层 「帧 帧→ 链路 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.使用点到点信道的数据链路层 9 1.1数据链路和帧 IP 数据报 1010… …0110 帧 数据 取出 链路层 网络层 链路 结点 A 结点 B 物理层 数据 链路层 结点 A 结点 B 帧 (a)三层简化模型 发送 (b)只考虑数据链路层 帧 接收 链路 IP 数据报 1010… …0110 帧 装入

10 1使用点到点信道的数据链路层11据链路和帧 口常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道,而 在这条数字管道上传输的数据单位是帧。 早期的数据通信协议曾叫作通信规程(ρ rocedure)。因此 在数据链路层,规程和协议是同义语。 结点帧 帧 结点 河南中医药大学/阮晓龙(13938213680/http://network.xg.hactcm.edu.cn

河南中医药大学 / 阮晓龙 / 13938213680 / http://network.xg.hactcm.edu.cn 1.使用点到点信道的数据链路层  常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而 在这条数字管道上传输的数据单位是帧。  早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此 在数据链路层，规程和协议是同义语。 10 1.1数据链路和帧 结点 帧 帧 结点