计算机网络学习——TCP/IP四层模型之网络接口层

物理层

物理层的作用

1、连接不同的物理设备
计算机通过网线与路由器连接，网线属于物理层
物理层传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、红外线、无线、激光
2、传输比特流
比特流：010101…的高低电平或者数字信号

信道的基本概念

信道是往一个方向传送信息的媒体
一条通信电路包含一个接收信道和一个发送信道

• 单工通信信道：只能一个方向通信，没有反方向反馈的信道。有线电视、无线电收音机等等，只能进行接收，不能进行发送。
• 半双工通信信道：双方都可以发送和接收信息，不能双方同时发送，也不能同时接收
• 全双工通信信道：双方都可以同时发送和接收信息

信道的分用—复用技术

频分复用、时分复用、波分复用、码分复用

数据链路层

封装成帧

帧 是数据链路层数据的基本单位
发送端在网络层的一段数据前后添加特定标记形成 帧
接收端根据前后特定标记识别出 帧
物理层并不认识这些帧，只管传输比特流

帧首部和尾部是特定的控制字符（特定比特流）
首部：SOH: 00000001
尾部：EOT: 00000100

透明传输

数据里面恰好帧首部和尾部的特定比特流怎么办？
“透明”：一种实际存在的事物却又看起来不存在一样。
控制字符在帧数据中，但是要当做不存在的去处理。
ESC转义字符处理。
如果数据中也出现转义字符，就在前面再加一个转义字符。

差错监测

奇偶校验

循环冗余校验码CRC（常用）
CRC的错误检测能力与位串的阶数r有关
数据链路层只进行数据的检测，不进行纠正

最大传输单元MTU

最大传输单元MTU。
数据链路层的数据帧也不是无限大的，数据帧过大或过小都会影响传输的效率。
数据帧长度受MTU限制，以太网MTU一般为1500字节。路径MTU由链路中MTU的最小值决定。

以太网协议详解

以太网协议是数据链路层常用协议

MAC地址

MAC地址（物理地址、硬件地址）
每一个设备都拥有唯一的MAC地址
MAC地址共48位，使用十六进制表示

在终端使用 命令可以查看计算机的MAC地址

ipconfig /all

以太网协议

以太网(Ethernet)是一种使用广泛的局域网技术
以太网是一种应用于数据链路层的协议
使用以太网可以完成相邻设备的数据帧传输

MAC地址表（MAC地址表由路由器拥有）：
主机A如何发送数据给C？
MAC地址表如下：

1、A通过网卡发出数据帧。
2、数据帧到达路由器，路由器取出前6字节。
3、路由器匹配MAC地址表，找到对应的网络接口。
4、路由器往该网络接口发送数据帧。

如果MAC地址表中不知道C的硬件接口是哪一个怎么办？

1、A通过网卡发出数据帧。
2、E检查MAC地址表，发现没有C的信息。
3、E将广播A的数据包到除A以外的端口。
4、E将收到来自B、C的回应，并将地址记录。
5、路由器往C的网络接口发送数据帧。