以太网交换机提升带宽效率：独占传输与广播信道的对比

本课程讲义围绕"独占传输媒体的带宽"这一主题，主要探讨了计算机网络中数据链路层的相关概念和技术。在普通共享式以太网中，如10 Mb/s的网络，由于采用共享介质的方式，N个用户同时使用会导致每个用户平均带宽仅为总带宽的N分之一。然而，通过引入以太网交换机，情况发生了变化。交换机允许每个用户在通信时独占传输媒体，因此，即使拥有N对接口，交换机的总带宽可以达到N乘以10 Mb/s，这是交换机相对于共享式网络的主要优势。 课程内容深入到了数据链路层的多个子话题，包括： 1. 点对点信道：讲解了数据链路和帧的概念，以及如何解决数据链路层的三个基本问题，例如使用PPP（Point-to-Point Protocol）协议，其特点是封装在串行链路上的数据包，并提供了可靠的数据传输机制。 2. 广播信道：讨论了局域网中的数据链路层如何处理广播通信，如CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）协议的应用，以及以太网在使用集线器或交换机时信道利用率的变化。 3. 扩展的以太网：介绍了如何在物理层和数据链路层上扩展以太网，包括100BASE-T、吉比特以太网和10吉比特以太网等高速版本，以及这些技术在宽带接入中的应用。 4. 高速局域网接口：除了以太网，还涵盖了其他类型的高速局域网接口，展示了不同标准如何提供更高的数据传输速率。 5. 数据链路层模型：通过网络模型，解释了数据从应用层到物理层如何逐层传递，特别强调了链路层在数据传输中的关键作用。 6. 帧的流动：详细剖析了在点对点信道下，数据链路层如何处理帧的发送和接收，包括链路层如何确保数据的准确传输。 这门课程深入浅出地介绍了数据链路层如何通过优化传输媒体的使用，提高网络效率，尤其是在点对点通信和广播通信场景下的策略和协议。这对于理解计算机网络的基础架构和优化通信性能至关重要。