局域网数据链路层解析：MAC子层与介质访问控制

"该资源是一份2011年计算机网络考研辅导讲座的第四讲，主要探讨了数据链路层的中间部分，特别是局域网的相关知识点，包括介质访问控制方法，如RTS/CTS机制，并提到了IEEE 802系列标准以及各种局域网的访问协议，如IEEE 802.3、802.4、802.5、802.6、802.11和802.15等。" 在数据链路层中，局域网（LAN）部分占据了重要的位置。局域网的特点包括传输介质（如双绞线、同轴电缆等）、拓扑结构（星形、总线形、环形等）和介质访问控制（MAC）方法。其中，MAC方法是决定网络性能的关键因素。传输介质决定了信号如何在物理层面上传输，而拓扑结构则影响了网络设备之间的连接方式。 IEEE 802委员会在局域网标准化方面扮演了核心角色，制定了多个局域网协议标准，这些标准被ISO采纳并扩展为ISO 8802系列。在这些标准中，每个协议都针对不同的网络类型定义了拓扑、帧格式和访问控制方法。例如，IEEE 802.1定义了网络架构、管理及互连，802.2则将数据链路层分为LLC和MAC子层。 LLC（Logical Link Control）逻辑链路控制子层主要负责数据链路层的基本功能，如错误控制和流量控制，它提供了与媒介无关的服务。相反，MAC（Media Access Control）介质访问控制子层专注于解决设备共享信道的问题，根据具体的网络环境实现不同的访问策略。这里提到了几种典型的MAC协议，如： - IEEE 802.3的载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD），适用于以太网； - IEEE 802.4令牌总线，逻辑上为令牌环但物理上是总线结构； - IEEE 802.5令牌环，用于传统的令牌环网络； - IEEE 802.6分布式队列双总线DQDB，用于城域网； - IEEE 802.11是无线局域网（WiFi）的访问方法； - IEEE 802.15为无线个人区域网（WPAN）； - IEEE 802.16则是无线城域网（WiMAX）的标准。 将数据链路层划分为MAC和LLC子层的好处在于，MAC子层能够适应不同类型的传输介质和访问控制策略，而LLC子层则提供了通用的服务接口，使得上层协议可以独立于物理媒介工作，增加了网络的灵活性和兼容性。 在解决暴露终端问题时，RTS/CTS（Request To Send/Clear To Send）机制是一种避免冲突的方法。发送者首先发送RTS信号，当接收者收到并确认无其他传输后，回传CTS信号，表示可以安全传输。其他节点如果收到CTS则保持沉默，若只收到RTS而未收到CTS，则表明当前信道尚未空闲，可以尝试传输数据。这种方法在多节点竞争共享信道的情况下有助于减少冲突，提高网络效率。