高性能双绞线、光纤：误码率低，产生差错少——没必要可靠数据传输
无线网络（电磁波）
1.流量控制：发送端和接收端的收发速率匹配
2.差错检测
3.纠错
4.半双工和全双工
为什么链路层没有提到拥塞控制？
因为相邻
链路层集成在网卡中
1.从网络层接收数据包，封装在帧的净荷区里，再发给网络层
把接收端的物理地址填到帧的帧头
2.从物理层接收数据/比特流，然后把比特流按照帧的结构分析出来，把帧的净荷区提取出来交给网络层
差错检测和纠正技术
EDC差错检测和纠正比特
只有无限长时能保证不出错（香农定理）
检错 纠错
1.奇偶校验
奇偶校验位 parity bit
只能做差错的发现
①单个奇偶校验位
②二维奇偶校验
前向纠错：接收方检测和纠正差错的能力
2.校验方法
校验和
循环冗余编码
3.CRC
生成多项式（代数式的表示）
怎样得到冗余编码？
接收端把收到的九个比特作为被除数除以生成器
*可以检测出错，但不能纠错
多路访问控制协议
（节点通过协议来规范它们在共享的广播信道上的传输行为）
多路访问问题：如何协调多个发送和接收节点对一个共享广播信道的访问？
谁先用？谁后用？一条道上只能串行（比成单行道上行车）
①点对点链路
（以太网，交换机解决路由器网口不够得到问题
一个计算机都会占用交换机一个网口，任两台是点到点的通信，不是共享链路）
②广播链路
分时操作（一个时间只有一个人说话）
早期：点对点通信（同一时间只有两台计算机能通信）
电信（P TO P）ASL：为什么昂贵
类型
-
信道划分协议
-
随机接入协议
-
轮流协议
1.信道划分协议
①TDM
②FDM
③CDMA码分多址：对每个结点分配一种不同的编码
硬划分：
TDMA（需要节拍器，只能串行）
（只能等待到自己的时隙才能发送信息）
FDMA（集成度低）
冲突会导致帧丢失
ALOHA（卫星通信）
PURE ALOHA
（每个数据都需要至少等于一个时隙）
要求下一个时隙里没有用户发数据
成功概率，在第一个时隙和第二个时隙都没有用户发数据
可以衡量通信系统的性能
任意节点成功就是成功的
2.时隙ALOHA
只能在时隙开头发数据（也就是不会延续到下一个时隙，减少了冲突的可能），节点时钟要与信道时钟同步
冲撞后随机退让，但会造成网络的资源浪费
时隙ALOHA（简称SA）是射频识别(RFID)系统中常用的防碰撞算法。1972年，Roberts提出了时隙Aloha，它是对纯Aloha的一种改进，其基本思想是把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。该方法避免用户发送数据的随意性，减少了数据冲突，提高了信道的利用率，并且其吞吐量可以增加到纯Aloha的一倍。
发送了数据，但没有发生碰撞
*重要内容！！
以太网的手段：CSMA载波侦听
去中心
每个结点在利用共享链路发信息之前，先侦听是否有用户在使用
差错要在分组传输完后才会开始检测
改进：CSMA/CD
两种极端情况（知道具体物理过程）
①*端到端的传播时延为零时，效率趋向于1；当点到点传输立即可到时，不会有拥塞，所以速率=1（数据发送不需要时间）
*该传播时延越长，载波侦听节点不能侦听到网络中另一个结点已经开始传输的机会就越大
②若传输时延无穷，证明链路一直在忙，也不会出现冲突（因为已经检测到了有节点在传输）
为什么会出现冲突？
因为另一个结点检测到链路空闲，发送了数据
满负荷运作
一个节点一直在发，别的节点检测到他在发就不会发，不会有冲突，速率也为1（信道永远处于忙状态）
- 信号发送的时间差存在
随机的退让
碰撞->向两边扩散
※时间差无法消除，所以冲突一定会发生
区别：冲突发生，则停止发送数据（而CSMA即使出现了碰撞，还是会继续完整地传输它们的帧）
操作流程
冲突增加-等待时间增加
退让会降低链路的使用率
比ALOHA好。
6.3.3 轮流协议
Taking turns MAC protocols
优点：消除了困扰随机接入协议的碰撞和空时隙
缺点：
①轮询时延
②若主节点故障，整个信道将变得不可操作
1.polling protocol轮询协议
主节点以循环的方式轮询poll每个节点
有中心
master主节点（以循环的方式轮询每个结点）
令牌token
slaves
2.令牌传递协议
网络是环形的，回到自己说明别人都把数据发完了，继续往下交令牌
无中心的
令牌传送
DOCSIS：用于电缆因特网接入的链路层协议
下行 频分复用
上行 时分复用
只有一个用户，上行的带宽可以被独享
6.4.1 链路层寻址和APR
MAC地址/链路层地址/物理地址/LAN地址：
1.不同网络的MAC地址是不同
2.前缀号要申请（厂家标识号）
3.并不是主机或路由器具有链路层地址，而是它们的适配器（即网络接口）具有链路层地址。
以太网48bitMAC地址（和网卡捆绑在一起，可以用软件修改，只要在相同的网络中不与别的设备冲突）
局域网(Local Area Network)
每个网卡都得有一个局域网网址，不然重复会报错
网络层地址：不同子网之间的寻址
链路层MAC地址：相同子网的寻址
仅使用一种地址：
仅保留IP：（4G和以太网）网络不同，没法通过IP地址进行寻址
仅保留MAC地址：物理网络特制链路层协议，协议不同，不能在链路层上进行互联互通
面向局域网，实现全球
地址解析协议（ARP）
通过地址解释协议，建立IP地址和MAC地址的影射关系（关系不是一成不变的，所以需要TTL）
ARP查询
最好认为ARP是跨越链路层和网络层边界两边的协议
ARP和DNS的区别
DNS为在因特网中任何地方的主机解析主机名
而ARP只为在同一个网上的主机和路由器接口解析IP地址
A需不需要知道R右边的MAC地址呢？
我认为A不需要知道，但R要发给B时发送的是右边端口的MAC地址
链路层的帧是逐段发生变化的（使得逐段传输）
Ethernet以太网
-
以太网网卡便宜。普及（取代传统网络形式）
-
技术简单
-
以太网的速率在不断地提升
总线型：容易产生冲突
星型
以太网采用的是CSMA/CD
不同的物理网络需要用IP作为桥梁
链路层交换机
用交换机连接的主机必须处于同一子网
交换机最大特点：
多路并发传输
交换机（交换机表）：
1.过滤
2.转发
假如交换机表中没有，则广播（对所有剩余接口）出去，是的话接收（有些恶意主机都会接收），并返回数据给A
广播（又可以叫洪泛flood）
课后思考：
路由器和交换机工作机制有什么区别？
相同：都是存储-转发
交换机：只能解析链路层的信息
如果S4是路由器，网络层和链路层的变化
对交换机构造出的局域网，我们能不能有一种特殊的手段，使广播的报文都局限在一个区域内
于是出现了VLAN的概念（通过交换机的配置，来定义一些逻辑上面的虚拟局域网）
6.4.4 虚拟局域网
VLAN
MPLS多协议标签交换网络
6.6 数据中心网络
数据中心中的主机成为刀片
交换机被形象地称为机架顶部TOR交换机
1.负载均衡
2.等级体系结构
