LinkLayer
链路层概述
- 链路层的功能：从一个节点通过链路将数据报发送到相邻的物理节点
- 不同的链路协议提供不同的服务
- **数据单元是数据帧，**将数据包封装在帧中，在帧的头部使用MAC地址来标识源和目标
- 流量控制:使得相邻的发送和接收方节点的速度匹配
- 错误检测：差错由信号衰减和噪声引起
- 差错纠正：接收端检查和纠正bit错误，不通过重传来纠正错误
- 半双工和全双工：链路可以双向传输，但一次只有一个方向
链路层使用的信道
- 点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。主要使用PPP协议。
- 广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。主要使用MAC协议。
- MAC协议分类
- 信道划分：TDMA（时分）、FDMA（频分）、CDMA（码分）
- 随机访问
- 依次轮流
LANs
- MAC地址：主机的固定地址，用于使帧从一个网卡传递到与其物理连接的另一个网卡
- ARP（Address Resolution Protocol）:将IP地址映射到MAC地址的协议,当一台主机需要发送数据到另一台主机时，它需要知道目标主机的MAC地址才能发送数据帧到正确的目标。ARP就是用来解决这个问题的。
- 工作原理： 当一台主机知道目标主机的IP地址但不知道其MAC地址时，它会发送一个ARP请求广播到本地网络上，请求包含了目标IP地址。其他主机收到这个ARP请求后，如果发现自己的IP地址与请求中的目标IP地址匹配，就会向发送方回复一个ARP响应，包含了自己的MAC地址。
- ARP请求（ARP Request）： ARP请求是以广播形式发送的，包含了请求方的IP地址和MAC地址，以及目标IP地址。广播的目的是为了确保所有网络中的主机都能收到这个请求，并且只有目标主机能够回复。
- ARP响应（ARP Reply）： 当一台主机收到ARP请求后，如果发现自己的IP地址与请求中的目标IP地址匹配，就会向请求方回复一个ARP响应，包含了自己的IP地址和MAC地址。这样，请求方就知道了目标主机的MAC地址，可以将数据发送到正确的目标。
- 缓存（ARP Cache）： 主机在收到ARP响应后，会将目标IP地址和MAC地址的映射关系存储在本地的ARP缓存中，以便将来使用。这样，如果再次需要向同一目标发送数据，就不需要再次发送ARP请求，而是直接使用缓存中的映射关系。
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