数据链路层解析:逻辑链路控制与媒体接入控制
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更新于2024-08-06
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"数据链路层的两个子层——jesd79-4 jedec ddr4 sdram spec."
在计算机网络中,数据链路层是OSI模型的第二层,它负责在物理层的基础上提供可靠的节点间数据传输。这个层次被划分为两个子层,即逻辑链路控制(LLC)和媒体接入控制(MAC)。
1. 逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层
LLC子层主要负责在数据链路层上提供错误检测和流量控制,确保数据帧在两台设备间准确无误地传输。它不关心具体的物理传输介质,而是为网络层(如IP层)提供服务,使上层协议能够透明地在不同的物理网络上进行通信。LLC还定义了一些协议,如LLC1、LLC2和LLC8,用于不同类型的网络环境。
2. 媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层
MAC子层则专注于管理网络设备如何访问共享媒体。在局域网(LAN)中,如以太网,多个设备可能同时尝试发送数据,MAC子层的职责就是确保数据不会发生冲突。它包含了多种媒体访问控制机制,如:
- 静态划分信道:包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、波分复用(WDM)和码分复用(CDM)。这些技术主要用于无线和有线通信系统,通过不同的频率、时间片或编码来区分不同的数据流。
- 动态媒体接入控制:主要应用于多点接入网络,如随机接入(如ALOHA协议)和受控接入(如多点线路探询或轮询)。以太网使用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)作为其主要的媒体访问控制机制,当多个设备试图同时发送数据时,它们会监听介质是否空闲,如果空闲则发送,若检测到冲突则停止发送并等待随机时间再次尝试。
提及到的以太网标准,DIX Ethernet V2 和 IEEE 802.3 标准在实际应用中基本没有显著差异,因此通常将802.3局域网称为以太网。
此外,带宽是衡量网络性能的关键指标,它表示网络能通过的最大数据速率,如10Mb/s。带宽与信号传播速度是两个不同的概念,信号在介质上的传播速度是物理特性,而比特传输速率(传输速率)则反映了网络的数据处理能力。
网络通信方式有电路交换和分组交换两种。早期的网络多采用电路交换,而现代网络如因特网则使用分组交换,它将数据分割为小的数据包,每个包独立选择路径并带有控制信息,使得网络能够更高效地利用资源。然而,这种机制不保证数据包的可靠传输,称为“尽力而为”服务。
TCP/IP协议是互联网的核心,其中TCP(传输控制协议)确保数据的可靠传输,提供错误检测、重传和拥塞控制功能;而IP(网际协议)则负责数据包的路由选择,但不保证交付的可靠性。在TCP/IP模型的应用层,采用客户-服务器模式进行通信,客户端发起请求,服务器响应服务,角色可以根据通信需求互换。
数据链路层的LLC和MAC子层在确保网络层和物理层间的有效通信方面起着至关重要的作用,而网络的带宽、通信方式以及TCP/IP协议则是构建高效、可靠网络的基础。
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