点对点与广播信道的数据链路层：以太网与带宽分析

"独占传输媒体的带宽-计算机网络——数据链路层" 在计算机网络中，数据链路层是OSI七层模型中的第二层，负责在两个相邻节点间提供可靠的数据传输。本资料主要讨论了在点对点信道和广播信道上数据链路层的工作，特别是关注于带宽的分配和利用。 在传统的共享式以太网环境中，例如10 Mb/s的以太网，多个用户共享同一传输媒体的带宽。如果有N个用户，每个用户平均只能获得总带宽10 Mb/s的1/N。这意味着当多个用户同时传输数据时，每个用户的实际带宽会显著降低，这可能导致网络性能下降。 然而，引入以太网交换机后，情况发生了改变。每个接口到主机的带宽保持为10 Mb/s，但用户在通信时可以独占这条链路，不再与其他用户共享。因此，一个拥有N对接口的交换机能够提供N*10 Mb/s的总容量，显著提高了网络的并发处理能力。这是交换机相对于传统集线器的一大优势，因为它减少了冲突域，提升了网络效率。 资料中还提到了点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol），这是一种在点对点连接上封装网络层协议的数据链路层协议。PPP协议具有多种特性，包括支持多种网络层协议、提供错误检测和纠正、支持身份验证等。PPP的帧格式包括起始标志、地址字段、控制字段、信息字段和帧校验序列等部分。 在广播信道的数据链路层，特别是局域网（LAN）环境，如以太网，数据传输采用了广播通信方式。以太网采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议来解决多台主机同时发送数据时的冲突问题。此外，资料还探讨了使用集线器的星形拓扑结构、以太网的信道利用率以及MAC（Media Access Control）层的功能。 随着技术的发展，以太网也在不断扩展和加速。扩展以太网可以通过物理层或数据链路层实现，比如通过增加电缆长度或使用交换机。高速以太网包括100BASE-T、吉比特以太网、10吉比特和100吉比特以太网，它们提供了更高的传输速率，满足了宽带接入的需求。 数据链路层使用的信道分为点对点和广播两种类型，其工作原理和协议设计各有不同。在数据链路层的简单模型中，我们可以看到数据如何从源主机经过多个网络设备（如路由器）到达目标主机，每个层次都有其特定的任务，如链路层负责帧的传输和错误检测。 总结来说，这个资源主要涵盖了数据链路层在点对点和广播信道上的工作原理，强调了独占传输媒体带宽的优势，并介绍了以太网及其扩展技术，以及PPP协议在点对点通信中的应用。