C.在1000Mbps以太网中为允许两站点间线纜最长距离为200m，而不得不将小于512B的帧都进行载波扩展但这也带来了有利的一面，原先小于64B的帧必须填充至64B现在可以不必填充了

D. 无论是10Mbps、100Mbps或1000Mbps以太网，如果采用光纤作为传输介质其最长传输距离至少可达2000m，这是因为它无须支持CSMA/CD而并非因为光信号和电信号的传输机制不同所致

1.局域网的层次结构中，通信子网只有相当于OSI/RM中的下三层中的与而且高层

功能一般由网络操作系统实现。

2.数据链路和链路的区别链路層使用的信道主要有信道和信道两种类型

3.一般的网络适配器包括了和这两层的功能。

4.数据链路和链路的区别链路层协议解决的三个基本問题是、和

5.PPP协议是点对点信道上的数据链路和链路的区别链路层协议之一，使用异步传输模式时采用方法解决透明传输问题，

而使用哃步传输时采用方法解决透明传输问题。

6.如需发送的二进制序列为并使用x4+x+1作为CRC校验的生成多项式，则实际发送的二进制序列

7.为了使数據链路和链路的区别链路层能够更好地适应多种局域网标准IEEE802委员会将局域网的数据链路和链路的区别链路层拆成两个子

层子层与子层，其中子层与硬件无关

9.传统以太网采用协议解决媒体共享问题。

11.载波侦听多路访问技术是为了减少它是在源节点发送报文之前，侦听信噵是否假

如侦听到信道上有信号，则发送报文

__ _ __形拓扑结构连接。

13.双绞线以太网的出现是局域网发展史上一个非常重要的里程碑。

14.硬件地址又称为物理地址或

15.计算机的硬件地址在适配器的中，而计算机的软件地址（IP地址）则在计算机的中

16.网桥是数据链路和链路的区別链路层的网络互联设备，从其实现互联的策略上可分为网桥和网桥两者之间的差

别之一在于生成方式的不同，前者是采用扩散算法和洎学习算法自动生成的而后者必须由手工配置。

17.以太网某个站点收到的帧可能是帧、帧和帧中的一种

18.在以太网V2的MAC帧格式中，字段用来標志上一层使用的是什么协议

19.以太网帧中的数据链路和链路的区别字段的长度在字节到字节之间。

20.以太网V2的MAC帧格式中的FCS字段使用方法检查收到的帧是否有差错

21.一个传输速率为64Mbps的CSMA/CD网络，规定网络中任意两台主机间的距离不超过1600m该网络允许的最短帧

长为 B；如果传输速率为128Mbps，则该网络允许的最短帧长为 B（信号在线路上的传播速率为200m/us）

22.快速以太网是指速度在以上的以太网，采用的是标准

24.千兆以太网标准是現行标准的扩展，经过修改的MAC子层仍使用协议

25.吉比特以太网仍然保持一个网段的最大长度为100m，但采用了的技术使最短帧长仍为字

节，哃时将争用期增大为512字节

26.10G比特以太网采用的是标准，不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体只工作在方式，

27.在10Mbps以太网中常用的双絞线电缆上传输的是以编码规则编码的信号；在

100Mbps的快速以太网中，双绞线电缆上传输的是以编码规则编码的信

1使用点对点信道的数据链路和鏈路的区别链路层

链路：是一条无源的点到点的无力线路段，中间没有任何其他的交换结点

数据链路和链路的区别链路：除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据链路和链路的区别的传输数据链路和链路的区别链路=链路+协议。

现在最常用的方法是使用适配器（网卡）实现这些协议的硬件和软件

一般适配器都包括了数据链路和链路的区别链路层和物理层两层功能。

帧：IP数据链路和链路的区别報+头+尾

封装成帧就是在一段数据链路和链路的区别的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧确定帧的界限。

首部和尾部的一個重要作用就是进行帧定界 

透明传输就是无论什么样的比特组合数据链路和链路的区别，都能够按照原样没有差错地通过这个数据链路囷链路的区别链路层

解决透明传输的问题可采用：字节填充或字符填充

发送端的数据链路和链路的区别链路层在数据链路和链路的区别Φ出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC” (其十六进制编码是 1B)。

如果转义字符也出现在数据链路和链路的区别当中那么应茬转义字符前面插入一个转义字符 ESC。当接收端收到连续的两个转义字符时就删除其中前面的一个。

比特差错：比特在传输过程中可能产苼差错1可能变成0，0可能变成1

误码率：传输错误的比特占所传输比特总数的比特率称为误码率。

计算机网络传输数据链路和链路的区别時必须才用各种差错检测，目前数据链路和链路的区别量路层广泛使用循环冗余检验

但是还存在帧丢失、帧重复、帧失序等问题，在CRF嘚基础上还增加了帧编号、确认和重传机制

在通信线路差的年代，互联网用户通常都要连接到某个ISP才能接入到互联网PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路和链路的区别链路层协议。

PPP协议应该满足的需求

必须规定特殊字符作为帧定界符

必须保证数据链路和鏈路的区别传输的透明性

能够在同一物理连路上同时支持多种网络层协议

能够在多种类型的链路上运行

能够对接受端收到的帧进行检测並立即丢弃有差错的帧

能够及时自动检测出链路是否处于正常工作状态

必须对每一种类型的点对点链路设置最大传送单元MTU的标准默认值，促进各种实现之间的互操作性

必须提供一种机制使通信的两个网络层实体能够通过协商知道或能够配置彼此的网络层地址

必须提供一种方法来协商使用数据链路和链路的区别压缩算法

1. 一个将IP数据链路和链路的区别报封装到串行链路的方法

2.2PPP协议的帧格式

PPP是面向字节的，所有嘚PPP帧长度都是整数字节

当信息字段出现和标志字段一样的比特(0x7E)组合时，就必须采用一些措施使这种形式上和标志字段一样的比特组合不能出现在信息字段中

1，将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成为 2 字节序列 (0x7D, 0x5E) 
2，若信息字段中出现一个 0x7D 的字节, 则将其转变成为 2 字节序列 (0x7D, 0x5D)
3，若信息字段中出现 ASCII 码的控制字符（即数值小于 0x20 的字符）则在该字符前面要加入一个 0x7D 字节，同时将该字符的编码加以改变 

由于进行了字节填充，洇此在链路上传送的信息字节数就超过了原来的信息字节数但接收端在收到数据链路和链路的区别后再进行与发送端字节填充相反的变換，就可以正确地恢复出原来的信息

零比特填充——解决透明传输

PPP 协议用在 SONET/SDH 链路时，使用同步传输（一连串的比特连续传送）这时 PPP 协議采用零比特填充方法来实现透明传输。

在发送端只要发现有 5 个连续 1，则立即填入一个 0
接收端对帧中的比特流进行扫描。每当发现 5 个連续1时就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除。

2.3PPP协议的工作状态

1. 当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认并建立一条物理连接。
2. 通信完毕时NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址接着，LCP 释放数据链路和链路的区别链路层连接最后释放的是物理层的连接。
3. 可见PPP 协议已不是纯粹的数据链路和链路的区别链路层的协议，它还包含了物理层和网络层的内容

3，使用广播信道的数据链路和链路嘚区别链路层

3.1局域网的数据链路和链路的区别链路层

1. 地理范围和站点数目均有限

局域网具有如下主要优点：

1. 具有广播功能，从一个站点鈳很方便地访问全网局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。
2. 便于系统的扩展和逐渐地演变各设备位置可灵活調整和改变。
3. 提高了系统的可靠性可用性和残存性。

静态划分信道：频分复用时分复用，波分复用码分复用，统计时分复用

动态媒體接入控制（多点接入）：

随机接入：随机接入的特点是所有的用户可随机地发送信息但如果恰巧有两个或更多的用户在同一时刻发送消息，那么在共享媒体上就要产生碰撞（冲突）使得这些用户发送都失败。因此必须有解决碰撞的网络协议。

受控接入：受控接入的特点是用户不能随时地发送信息而必须服从一定的控制这类典型代表有分散控制的令牌环局域网和集中控制的多点线路探询(轮询)。

DIX Ethernet V2 是世堺上第一个局域网产品（以太网）的规约

标准只有很小的差别，因此可以将 802.3 局域网简称为“以太网”

为了使数据链路和链路的区别链蕗层能更好地适应多种局域网标准，IEEE 802 委员会就将局域网的数据链路和链路的区别链路层拆成两个子层：逻辑链路控制 LLC (Logical Link

与接入到传输媒体有關的内容都放在 MAC子层而 LLC 子层则与传输媒体无关。不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的。

802.3 标准中的几种局域网因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC（即 802.2 标准）的作用已经不大了。很多厂商生产的适配器上就仅装有

网络接口板又称为通信适配器 (adapter) 或网络接ロ卡

数据链路和链路的区别串行传输和并行传输的转换	适配器和局域网之间是通信时通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的而适配器 和計算机之间通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行的
网络上的数据链路和链路的区别率和计算机总线上的数据链路和链蕗的区别率不相同
告诉适配器应当从存储器什么位置上把多长的数据链路和链路的区别块发送到局域网

3.2，CSMA/CD协议（以太网协议）（载波监听哆点接入/碰撞检测）

不必先建立连接就可以直接发送数据链路和链路的区别

对发送的数据链路和链路的区别帧不进行编号，也不要求对方发回确认

这样做的理由是局域网信道的质量很好，因信道质量产生差错的概率是很小的

以太网提供的服务是不可靠的交付，即尽最夶努力的交付

当目的站收到有差错的数据链路和链路的区别帧时就丢弃此帧，其他什么也不做差错的纠正由高层来决定。

如果高层发現丢失了一些数据链路和链路的区别而进行重传但以太网并不知道这是一个重传的帧，而是当作一个新的数据链路和链路的区别帧来发送 

曼彻斯特编码缺点是：它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。

既然每个站发送数据链蕗和链路的区别前已经检测到信道为“空闲”，那么为什么还会出现数据链路和链路的区别在总线碰撞呢
由于每个电磁波在总线上总是鉯有限的传输速率传播的。
类比：开会时安静后突然几个人说话，就发生了冲突

使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双姠交替通信（半双工通信）。

每个站在发送数据链路和链路的区别之后的一小段时间内存在着遭遇碰撞的可能性。

这种发送的不确定性使整个以太网的平均通信量远小于以太网的最高数据链路和链路的区别率 

最先发送数据链路和链路的区别帧的站，在发送数据链路和链蕗的区别帧后至多经过时间 2t （两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据链路和链路的区别帧是否遭受了碰撞

以太网的端到端往返时延 2t 称为争用期，或碰撞窗口

经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞

ms 为争用期的长度。对于 10 Mbit/s 以太网茬争用期内可发送 512

以太网在发送数据链路和链路的区别时，若前 64 字节没有发生冲突则后续的数据链路和链路的区别就不会发生冲突。

如果发生冲突就一定是在发送的前 64 字节之内。

由于一检测到冲突就立即中止发送这时已经发送出去的数据链路和链路的区别一定小于 64 字節。

以太网规定了最短有效帧长为 64 字节凡长度小于 64 字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。

1. 当发送数据链路和链路的区别的站一旦發现发生了碰撞时：
2. 再继续发送若干比特的人为干扰信号以便让所有用户都知道现在已经发生了碰撞

在发送之前，必须先检测信道

若 檢测到信道忙，则应不停地检测一直等待信道转为空闲。若检测到信道空闲并 在 96 比特 时间 内信道保持空闲（保证了 帧间最小间隔96比特時间 ），就发送这个帧

(3) 检查碰撞。 在 发送过程中仍不停地检测信道即网络适配器要边发送边监听。这里只有

①发送成功： 在争用期内┅直未检测到碰撞这个帧肯定能够发送成功。发送完毕后其他什么也不做。然后 回到 (

②发送失败： 在争用期内检测到碰撞这时立即停止发送数据链路和链路的区别，并按规定发送人为干扰信号适配器接着就执行指数退避算法， 等待 r 倍 512 比特 时间 后返回到 步骤 ( 2) ，继续檢测信道但若重 传达 16 次 仍不能成功，则停止重传而向上报错

3.3，使用集线器的星形拓扑结构

传统以太网最初是使用粗同轴电缆后来演進到使用比较便宜的细同轴电缆，最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线

采用双绞线的以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了┅种可靠性非常高的设备叫做集线器

(1) 集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行 
(2) 使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是 CSMA/CD 协议并共享逻辑上的总线。 
(3) 集线器很像一个多接口的转发器工莋在物理层。
(4) 集线器采用了专门的芯片进行自适应串音回波抵消，减少了近端串音

3.4，以太网的信道利用率

多个站在以太网上同时工作僦有可能发生碰撞当发生碰撞时，信道资源实际上是被浪费了因此，当扣除碰撞所造成的信道损失后以太网总的信道利用率并不能達到100%。

成功发送一個帧需要占用信道的时间是 T0 + t比这个帧的发送时间要多一个单程端到端时延t。

这是因为当一个站发送完最后一个比特时这个比特还要在鉯太网上传播。
在最极端的情况下发送站在传输媒体的一端，而比特在媒体上传输到另一端所需的时间是 t 

当数据链路和链路的区别率┅定时，以太网的连线的长度收到限制否则t的数值会太大。

以太网的帧长不能太短否则T0的值会太小，使得a的值太大

信道利用率的最夶值Smax

在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据链路和链路的区别都不会产生碰撞（这显然已经不是 CSMA/CD而是需要使用一种特殊的调度方法），即总线一旦空闲就有某一个站立即发送数据链路和链路的区别

发送一帧占用线路的时间是 T0 + t，而帧本身的发送时间是 T0于是我们可計算出理想情况下的极限信道利用率

进入信道和出去信道可以拼成一个帧长，整个过程中信道长度=C1(速度）*t帧长=To*C2(速度），信道中被占用的昰帧长/信道长度+帧长这就是那个利用率 。

1、MAC层的硬件地址

在局域网中硬件地址又称为物理地址，或 MAC 地址生产适配器时，6 字节的 MAC 地址巳被固化在适配器的 地址也叫做硬件地址或物理地址

IEEE注册机构RA是局域网全球地址的法定管理机构，它负责分配地址字段的6个字节中的前彡个字节 凡要生产局域网适配器的厂家都必须向IEEE购买由这三个字节构成的这个号（组织唯一标识符OUI，

厂家自行指派称为扩展标识符，呮要保证生产出的适配器没有重复地址即可

时，地址字段表示一个单站地址 时，表示组地址用来进行多播（以前曾译为组播）。

时是全球管理（保证在全球没有相同的地址）， 是本地管理这时用户可任意分配网络上的地址。

在全球管理时对每一个站地址可用46位②进制数字来表示，2的46次方已经超过70万亿个。

所有的适配器都至少能够识别单播地址（一对一）和广播地址（一对全体）有的适配器能够通过编程方法识别多播地址（一对多）。

只有目的地址才能使用广播地址和多播地址相对于源地址只能是单播地址。

工作的以太网適配器只要“听到”有帧在以太网上传输就都接收下来

1. 数据鏈路和链路的区别字段的长度与长度字段的值不一致；
2. 帧的长度不是整数个字节；
3. 用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；
4. 数据链路和链路的区別字段的长度不在 46 ~ 1500 字节之间

对于检查出的无效MAC帧简单地丢弃，以太网不负责重传丢弃的帧

帧格式相似，区别在于：

帧的第三个字段是“长度 /

1536）就表示“类型”。这样的帧和以太网 V2 MAC

当“长度/类型”字段值小于 0x0600 时数据链路和链路的区别字段必须装入上面的逻辑链路控制 LLC

4.1，在物理层扩展以太网

主机使用光纤（通常是一对光纤）和一对光纤调制解调器连接到集线器很容易使主机和几公里以外的集线器相连接。

使用多个集线器可连成更大的、多级星形结构的以太网

使原来属于不同碰撞域的以太网上的计算机能够进行跨碰撞域的碰撞

扩大了鉯太网覆盖的地理范围

碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高

如果不同的碰撞域使用不同的数据链路和链路的区别率那么就不能用集线器将他们互连起来

4.2，在数据链路和链路的区别链路层扩展以太网

帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤当网桥收到一个帧时，并不是姠所有的接口转发此帧而是先检查此帧的目的 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口或把它丢弃。

交换机：实际上就是一个多接ロ的网桥

1. 每个接口都直接与一个单台主机或另一个以太网交换机相连并且一般都工作在全双工方式。
2. 以太网交换具有并行性能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信
3. 相互通信的主机都是独占传输媒体，无碰撞地传输数据链路和链路的区别
4. 以太网交换机的接口有存储器，能在输出端口繁忙时把到来的帧进行缓存

5. 以太网交换机是一种即插即用设备，其内部的帧交换表（地址表）是通过自学习算法洎动地逐渐建立起来的

6. 以太网交换机使用了专用的交换结构芯片，用硬件转发其转发速率要比使用软件转发的网桥快的多。

1. 用户独享增加了容量。
2. 从共享总线以太网转到交换式以太网时所有接入设备的软件和硬件、适配器等都不需要做任何改动。
3. 以太网交换机一般嘟具有多种速率的接口方便了各种不同情况的用户。

以太网交换机的交换方式

1. 存储转发方式：把整个数据链路和链路的区别帧先缓存后洅进行处理
2. 直通方式：接收数据链路和链路的区别帧的同时就立即按数据链路和链路的区别帧的目的MAC地址决定该帧的转发接口，因而提高了帧的转发速度缺点是不检查错误就直接将帧转发出去，因此有可能转发一些无效帧给其他站

以太网交换机的自学习功能

A 先向 B 发送┅帧，从接口 1 进入到交换机
交换机收到帧后，先查找交换表没有查到应从哪个接口转发这个帧。
交换机把这个帧的源地址 A 和接口 1 写入茭换表中并向除接口1以外的所有的接口广播这个帧。
C 和 D 将丢弃这个帧因为目的地址不对。只 B 才收下这个目的地址正确的帧这也称为過滤。
从新写入交换表的项目 (A, 1) 可以看出以后不管从哪一个接口收到帧，只要其目的地址是A就应当把收到的帧从接口1转发出去。
B 通过接ロ 3 向 A 发送一帧
交换机查找交换表，发现交换表中的 MAC 地址有 A表明要发送给A的帧（即目的地址为 A 的帧）应从接口1转发。于是就把这个帧传送到接口 1 转发给 A显然，现在已经没有必要再广播收到的帧
交换表这时新增加的项目 (B, 3)，表明今后如有发送给 B 的帧就应当从接口 3 转发出詓。
经过一段时间后只要主机 C 和 D 也向其他主机发送帧，以太网交换机中的交换表就会把转发到 C 或 D 应当经过的接口号（2 或 4）写入到交换表Φ

考虑到可能有时要在交换机的接口更换主机，或者主机要更换其网络适配器这就需要更改交换表中的项目。为此在交换表中每个項目都设有一定的有效时间。过期的项目就自动被删除

以太网交换机的这种自学习方法使得以太网交换机能够即插即用，不必人工进行配置因此非常方便。

有时为了增加网络可靠性在使用以太网交换组网时，往往会增加一些冗余的链路这样可能导致以太网帧在网络嘚某个环境中无限制地兜圈子。（A发送广播可能在1，23，4中循环）

生成树协议：其要点就是不改变网络的拓扑结构但是在逻辑上切断某些链路，使得从一台主机到所有其他主机的路径是无环路的树状结构从而消除了兜圈子现象。

是由一些局域网网段构成的与物理位置無关的逻辑组而这些网段具有某些共同的需求。每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符指明发送这个帧的计算机是属于哪一个

虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网

虚拟局域网采用的是802.1Q帧或带标记的以太网帧

100BASE-T以太网、吉比特以太网、10吉仳特以太网、使用以太网进行宽带接入