链路层详解：CRC校验、多路访问协议与CSMA解析

"本资源为计算机网络第五章的知识点总结，主要内容涉及链路层的CRC校验、多路访问协议分类、CSMA协议、冲突检测、ARP表、以太网的MTU、点对点与广播链路、链路层功能、信道划分协议、IEEE802局域网参考模型、MAC地址、IP地址特性、MAC广播地址、ARP工作原理以及以太网的多路复用功能等。" 在计算机网络中，链路层是网络层次结构中的第二层，负责在相邻节点间传输数据帧。这一章主要聚焦于链路层的关键概念和技术： 1. **CRC校验**：是一种错误检测方法，用于检测数据在传输过程中可能出现的错误。CRC通过计算数据的校验码并与接收端计算的校验码比较，来判断数据是否正确传输。 2. **多路访问协议**：分为信道划分协议（如时分多路复用TDM、频分多路复用FDM）、随机访问协议（如CSMA/CD、CSMA/CA）和轮流协议（如Token Ring）。这些协议定义了多个节点如何共享同一通信信道，以避免冲突。 3. **CSMA（载波侦听多路访问）**：一种随机访问协议，节点在发送数据前会先监听信道是否空闲。如果空闲则发送，如果忙则等待。但因为信号传播时延，仍可能出现冲突。 4. **冲突检测**：通过同时进行数据发送和冲突检测，一旦发现冲突，节点会立即停止并重试，以减少无效传输时间，提高信道效率。 5. **ARP（地址解析协议）**：用于将IP地址转换为MAC地址，每个局域网节点都维护一张ARP表，存储IP和MAC地址的映射关系。 6. **以太网**：以太网的最大传输单元MTU为1500字节，超过此限制的数据报需要分段；而数据字段最小长度为46字节，不足则填充到46字节，接收端再去除填充。 7. **点对点通信链路**和**广播链路**：前者直接连接两个节点，后者连接多个节点，需要媒体访问协议防止冲突。 8. **信道划分协议**：如TDM、FDM和CDMA，它们通过分配固定的时间或频率资源给不同节点，以避免冲突，但效率可能不高。 9. **IEEE802局域网参考模型**：遵循OSI模型，专注于物理层和数据链路层，同时规定与网络层的接口。 10. **MAC地址**：是物理地址，每个网卡都有唯一标识，可以在任何网络中保持不变。而**IP地址**则是层次结构，依赖节点所在的网络，移动后IP可能改变。 11. **MAC广播地址**：所有1的二进制表示，用于向网络中所有设备发送数据。 12. **ARP协议**：自动创建和更新ARP表，节点无需人工干预即可通信。 13. **以太网的多路复用**：通过“类型”字段，支持多种网络层协议，根据这个字段将数据交给相应处理程序。 这些知识点构成了链路层的核心，对于理解和分析局域网中的数据传输至关重要。