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常见的应用层传输层网络层数据链路层有哪些协议,数据链路层的主要功能及协议

时间:2023-05-03 19:57:48 阅读:178725 作者:3115

作为网络通信工程的学习和从业人员,目前国际上公认的互联网互联模型是开放系统互联参考模型(OSI/RM )。 在该模型中,网络结构分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、归属地层、表示层和APP传输层七层。

OSI/RM是国际化标准,是开发互联网通信协议族的工业参考标准。 参照该标准,像有名的tcp/ip协议族那样有很多网络通信协议族,还有ATM、帧中继协议、HDLC协议等,各协议的各级参照OSI/RM模型进行划分不同协议族中同一层的协议通过不同的技术实现,适用于不同的应用场合,例如tcp/ip协议族的数据链路层协议,同时不同的协议族交叉融合,构成许多新的网络结构例如,综合业务数字网(ISDN )被分成窄带ISDN和宽带ISDN,窄带ISDN的数据链路层通过帧中继协议实现,宽带ISDN的数据链路层通过ATM实现。

网络协议族有很多,基于各种网络协议族的网络体系结构更加多样,掌握其中的核心和脉络对于完全理解网络通信至关重要。 上一段将简要阐明上下文,下一段将讨论网络通信的关键技术节点——数据链路层协议。

数据链路层,应当是物理层之上,网络层之下,通信硬件和通信软件的交汇点。 在物理层上表示0和1信号的高低电平流,简单直观。 网络层是通信终端的逻辑地址,是抽象的,硬件对网络层是透明的。 数据链路层作为软硬件接口,深入了解数据链路层对理解网络通信原理至关重要。

tcp/ip协议族中的数据链路层与该协议族的网络接口层相对应,主要协议是CSMA/CD协议和TokingRing协议。 csma/CD (载波侦听多址/冲突检测)。 这是:在发送数据之前监视信道是否空闲,如果空闲则立即发送数据的机制。 在信道忙情况下,在信道上的信息传输结束之前等待一段时间后发送数据; 上一条消息发送结束后,如果同时有两个以上的节点发出发送请求,则判定为冲突。 如果检测到冲突,请立即停止发送数据,等待随机时间,然后重试。 其原理可以简单概括为:先听后发,边发边听。 碰撞后停止头发,随机延迟后再重发。 该CSMA/CD协议的技术优点是实现简单,但缺点是低效率。 显然,因为效率随着传输距离增加而降低,所以CSMA/CD协议主要用于局域网,而使用CSMA/CD协议的局域网被称为以太网。 关于TokingRing协议,读者可以在百度百科上自行查询,本文的重点是思路的引导,而不是知识的传授。 ATM模式是一种异步传输模式,采用面向连接的传输方式,将数据分割成固定长度的单元,通过虚拟连接进行交换。 ATM集交换、复用、传输为一体,复用采用异步时分复用方式,根据信息的报头或报头区分不同的信道。 ATM的数据链路层针对该传输模式的传输聚合子层,主要通过一系列算法实现小区校验和速率控制,实现数据帧的组装和分割。 ATM适合于连接,能够向两个通信终端提供独自线路,避免与其他通信线路的冲突,并且能够采用异步传输中的统计时分复用技术提高传输效率,因此适于长距离的广域网通信,例如宽带综合服务数字帧中继协议本身对应于OSI/RM模型中的数据链路层。 帧中继的带宽控制技术是帧中继技术的特征,也是帧中继技术的优点。 帧中继的带宽控制通过CIR (承诺的报文速率)、Bc )承诺的突发大小)、Be )超过的突发大小)这3个参数设定来完成。 Tc (提交时间间隔)和EIR (超额信息率)与这三个参数之间的关系是Tc=Bc/CIR; EIR=Be/Tc。 从帧中继协议的宽带控制技术中可以看出,帧中继协议面向连接,帧变长,能够适应突发的数据传输,没有业务控制和重传,开销小,是长距离的广域网高级数据链路控制协议(High-Level Data Link Control或简称HDLC )与帧中继协议一样,本身也支持OSI/RM模型中的数据链路层。 链路控制协议的重点是划分为物理块或数据包的数据的逻辑传输,块或数据包由开始标志启动,由结束标志结束。 也称为框架。 帧是每个控制、每个响应和协议中传输的所有信息的媒体工具。 所有面向位的数据链路控制协议都采用统一的帧格式,无论是数据还是单独的控制信息都以帧为单位进行传输。 作为面向位的数据链路控制协议的典型例子,HDLC可以透明地传输具有协议不依赖于任何字符编码组的特征的数据,用于提供透明传输的“0位插入法”容易由硬件实现; 全双工通信能够不等待确认就连续地发送数据,有高数据链路传输效率; 通过对所有帧采用CRC校验并对信息帧进行编号,可以防止接收遗漏和重发,传输可靠性高; 传输控制功能和处理功能分离,灵活性高,具有高级控制功能。 根据以上特征,在网络设计中,HDLC一般用作数据链路限制协议。

由此可见,HDLC协议适用于长距离的广域网通信,X.21公交数据网采用了HDLC协议。 以上仅列举了部分常见的数据链路层协议,通过简单的分析可以看出,各种各样的网络通信名称中存在逻辑上的条理,只有掌握了内在的逻辑和脉络,才能更有效率地学习,同样的道理也适用于其他行业

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