广播信道的多路访问协议与链路层服务详解

第5章着重于计算机网络中的广播信道及其相关的多路访问问题。在传统广播电视系统中，信息是单向流动的，但计算机网络中的广播信道则支持双向通信，每个节点都能发送和接收数据。这就带来了多路访问问题，即如何有效地管理多个节点同时使用同一广播信道，避免数据包冲突或碰撞。 多路访问协议是解决这一问题的关键技术，它确保了每个节点按照一定的规则获取发送权限，从而实现有序的数据传输。这些协议包括但不限于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测），CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）以及令牌环等，它们在局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）、卫星网和混合接入网中广泛应用。 链路层是网络通信的基础，它负责数据报的封装和解封装，将网络层的数据报转换为链路层的帧进行传输。这个层次关注的主要问题是差错检测和纠正、数据的可靠传输、地址识别、以及不同链路间的兼容性，例如点对点链路通常相对简单，而广播链路则需要更复杂的媒体访问控制来协调多个节点。 具体到链路层的服务，它提供了数据帧的传输、错误处理、流量控制和随机访问机制。常见的链路层协议有以太网（通过MAC地址寻址）、802.11无线标准、令牌环协议、PPP（点到点协议）以及ATM（同步传输模式），它们各自有其适用场景和特点。 网络层与链路层的关系密切，网络层主要负责数据报的端到端传输，而链路层则负责将这些数据报分割成适合各段链路的帧，通过介质进行实际的物理传输。异构链路的兼容性是网络设计中的重要考量，确保不同类型的链路层协议能够协同工作，无缝对接。 本章内容涵盖了链路层的多个子主题，包括服务概述、差错检测和纠错技术、多路访问协议的介绍、链路层地址分配、以太网和其设备如集线器和交换机的使用，以及PPP和ATM等链路虚拟化技术。通过深入理解这些内容，读者能更好地掌握计算机网络中的链路层通信机制和问题解决策略。