《数据链路层》课件.pptx

数据链路层是什数据链路层是什么？么？制作人：时间：2024年X月CONTENTCONTENT目录目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 媒体访问控制媒体访问控制第第3 3章章 局域网局域网第第4 4章章 广域网广域网第第5 5章章 虚拟局域网虚拟局域网第第6 6章章 总结总结 0101第第1章章 简简介介 常见的数据链路协议常见的数据链路协议点对点协议PPPPPP以太网协议EthernetEthernet无线局域网协议Wi-FiWi-Fi CRCCRCCRCCRC校验校验校验校验循环冗余检验（循环冗余检验（CRCCRC）是一种数据传输的错误检测方法。它将发送的数据）是一种数据传输的错误检测方法。它将发送的数据与一个预先确定的与一个预先确定的CRCCRC多项式进行异或运算，然后附加上多项式进行异或运算，然后附加上CRCCRC校验码，接收校验码，接收方在接收到数据后进行相同的操作，并比较所得的方在接收到数据后进行相同的操作，并比较所得的CRCCRC校验码是否一致，校验码是否一致，来检测数据是否出错。来检测数据是否出错。奇偶校验奇偶校验通过检测数据位中1的个数来检测错误奇偶校验奇偶校验数据位中1的个数为偶数偶校验偶校验数据位中1的个数为奇数奇校验奇校验 0202第第2章章 媒体媒体访问访问控制控制 媒体访问控制的媒体访问控制的媒体访问控制的媒体访问控制的概念概念概念概念媒体访问控制是数据链路层的一部分，用于控制多个设备在同一物理网络媒体访问控制是数据链路层的一部分，用于控制多个设备在同一物理网络上同时发送数据的访问。其中上同时发送数据的访问。其中MACMAC地址是重要的标识符，用于唯一标识每地址是重要的标识符，用于唯一标识每个设备。个设备。信道划分信道划分将整个带宽划分为多个子信道，每个子信道只分配给一个设备使用。频分多路复用频分多路复用将整个时间划分为多个时隙，每个时隙只分配给一个设备使用。时分多路复用时分多路复用使用不同的码分别给每个设备分配数据带宽。码分多路复用码分多路复用 随机接入随机接入设备随机发送数据，遇到冲突则等待随机时间后再重新发送。ALOHAALOHA协议协议在发送数据之前先监听信道，如果信道被占用则等待一段时间再重新发送。CSMA/CDCSMA/CD协议协议在发送数据之前先发送请求报文，等待接收方的确认后再发送数据。CSMA/CACSMA/CA协议协议 请求报文请求报文将令牌（标记）依次传递给每个设备，只有获得令牌的设备才能发送数据。令牌传递协议令牌传递协议将令牌放在一个环上，只有获得令牌的设备才能发送数据，并将令牌传递给下一个设备。令牌环协议令牌环协议使用一个中央设备控制所有设备的数据发送。中央控制协议中央控制协议 CSMA/CACSMA/CA协议协议CSMA/CA协议是一种适用于无线网络的随机接入协议，其中设备在发送数据之前需要先发送请求报文，等待另一个设备的确认后再发送数据。这种协议能够有效的解决数据在传输过程中的冲突问题，提高数据的传输效率。0303第第3章章 局域网局域网 局域网的基本概念和特局域网的基本概念和特点点局域网是指在一定地理范围内，由同一个单位或个人所拥有并控制的计算机网络。根据覆盖范围和使用技术的不同，局域网可以分为多种类型。常见的局域网包括以太网、无线局域网等。局域网的典型应用场景包括企业内部网络、公共场所的无线网络等。以太网以太网以太网是一种常用的局域网技术，采用CSMA/CD协议来控制网络中的数据传输。以太网的优点包括成本低、易于管理、传输速度较快等。定义和特点定义和特点以太网帧是以太网中数据传输的基本单位。以太网帧包括目的MAC地址、源MAC地址、类型字段、数据字段和FCS字段等。以太网帧格式以太网帧格式以太网在现代局域网中应用广泛，包括企业内部网络、公共场所的无线网络等。以太网的应用以太网的应用 局域网的应用局域网的应用局域网的应用局域网的应用局域网在现代社会中应用广泛。企业内部网络可以帮助企业高效地进行内局域网在现代社会中应用广泛。企业内部网络可以帮助企业高效地进行内部协作、数据共享等。公共场所的无线网络可以为用户提供方便快捷的上部协作、数据共享等。公共场所的无线网络可以为用户提供方便快捷的上网体验。随着物联网技术的发展，局域网将成为连接所有智能设备的基础。网体验。随着物联网技术的发展，局域网将成为连接所有智能设备的基础。局域网的优缺点局域网的优缺点局域网可以提供高速、稳定、安全的网络通讯服务，降低计算机维护成本，提高工作效率。优点优点局域网的缺点包括成本较高、部署和维护需要专业人员、覆盖范围有限等。缺点缺点局域网的应用场景包括企业内部网络、公共场所的无线网络等。局域网的应用局域网的应用场景场景 0404第第4章章 广域网广域网 广域网的基本概念和特点广域网的基本概念和特点广域网的定义定义和分类定义和分类企业广域网典型应用典型应用 链路层协议和技术链路层协议和技术PPP协议的特点PPPPPP协议协议HDLC协议的原理HDLCHDLC协议协议 帧中继技术帧中继技术帧中继的基本原理帧中继的概念帧中继的概念和特点和特点LMI帧格式帧中继协议和帧中继协议和帧格式帧格式 帧中继技术帧中继技术帧中继技术帧中继技术帧中继技术是一种数字传输技术，用于在广域网中传输数据帧。它采用基帧中继技术是一种数字传输技术，用于在广域网中传输数据帧。它采用基于时间的方法进行帧转发，实现了转发的可靠性和高效性。帧中继协议包于时间的方法进行帧转发，实现了转发的可靠性和高效性。帧中继协议包括括LMILMI协议和协议和LAPFLAPF协议，协议，LMILMI协议用于维护和管理帧中继连接，协议用于维护和管理帧中继连接，LMILMI帧格式帧格式包括头部和信息字段，信息字段中包括连接标识符、务标识符、错误计数包括头部和信息字段，信息字段中包括连接标识符、务标识符、错误计数器等信息。帧中继可以通过配置虚拟链路等方式，实现对不同优先级和速器等信息。帧中继可以通过配置虚拟链路等方式，实现对不同优先级和速率的数据流量的区分。率的数据流量的区分。ATMATM技术的优缺点技术的优缺点ATM技术的优势优点优点ATM技术的不足之处缺点缺点 总结总结本章主要介绍了广域网的基本概念和特点，以及链路层协议和技术。其中，PPP协议和HDLC协议是广泛应用于数据通信领域的协议，帧中继技术是一种数字传输技术，用于在广域网中传输数据帧。同时，ATM技术是一种基于分组交换的传输技术，支持多种数据类型，但不适用于小规模网络。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的技术和协议，保证网络的高效性、可靠性和安全性。0505第第5章章 虚虚拟拟局域网局域网 虚拟局域网的基虚拟局域网的基虚拟局域网的基虚拟局域网的基本概念和应用本概念和应用本概念和应用本概念和应用虚拟局域网（虚拟局域网（VLANVLAN）是一种将局域网划分为多个逻辑上的独立子网的技术，）是一种将局域网划分为多个逻辑上的独立子网的技术，实现跨网络物理拓扑的逻辑管理。实现跨网络物理拓扑的逻辑管理。VLANVLAN的应用场景包括：安全隔离、提高的应用场景包括：安全隔离、提高网络效率、网络管理。网络效率、网络管理。VLANVLAN的定义和特点的定义和特点将局域网划分为多个逻辑上的独立子网VLANVLAN的定义的定义实现跨网络物理拓扑的逻辑管理VLANVLAN的特点的特点 VLANVLAN的应用场景的应用场景通过VLAN将敏感数据与一般数据隔离安全隔离安全隔离通过VLAN的逻辑分组，减少广播域，降低网络流量提高网络效率提高网络效率通过VLAN将网络分割为多个逻辑子网，更好地管理网络网络管理网络管理 VLANVLAN的实现方式的实现方式通过交换机端口为基础，对接入交换机端口进行VLAN划分端口端口VLANVLAN通过802.1Q协议对数据包进行标记，实现VLAN划分标记标记VLANVLAN VLANVLAN的优点和缺点的优点和缺点提高网络灵活性、安全性、管理性，降低网络负载和成本优点优点配置复杂，需要专业技术支持，可能影响网络性能缺点缺点 VLANVLAN的未来发展趋势的未来发展趋势随着云计算、虚拟化、软件定义网络等技术的发展，VLAN的应用场景将进一步扩大，VLAN技术也会不断演进和升级，包括VXLAN、NVGRE等新技术的应用。0606第第6章章 总结总结 数据链路层的作数据链路层的作数据链路层的作数据链路层的作用和发展历程用和发展历程用和发展历程用和发展历程数据链路层是数据链路层是OSIOSI模型的第二层，在网络通信中扮演重要的角色。它的作模型的第二层，在网络通信中扮演重要的角色。它的作用是将网络层提供的数据包转换为链路层帧，在不可靠的物理介质上传输。用是将网络层提供的数据包转换为链路层帧，在不可靠的物理介质上传输。数据链路层随着网络技术的发展历程也在不断演化，从最初的数据链路层随着网络技术的发展历程也在不断演化，从最初的HDLCHDLC、PPPPPP到现在广泛应用的以太网、到现在广泛应用的以太网、WLANWLAN等技术。等技术。数据链路层的未数据链路层的未数据链路层的未数据链路层的未来发展趋势来发展趋势来发展趋势来发展趋势虚拟化技术的出现，使得虚拟网卡虚拟交换机等设备成为可能，大大降低虚拟化技术的出现，使得虚拟网卡虚拟交换机等设备成为可能，大大降低运营成本，提高了网络居民的服务质量。另外，数据链路层的创新和发展运营成本，提高了网络居民的服务质量。另外，数据链路层的创新和发展也在不断进行中，像也在不断进行中，像5G5G、物联网等新技术的普及，使得数据链路层的应用、物联网等新技术的普及，使得数据链路层的应用场景更加广泛。场景更加广泛。答疑解惑答疑解惑在理解数据链路层时，大家可能会遇到不少疑惑，比如什么是CRC检验、什么是滑动窗口协议等等问题。在这里，我们可以一起探讨一下这些问题，共同理解数据链路层的重要性和应用。THANKS 谢谢观看！