tcp/ip入门经典（第5版） 第三章 网络访问层

1.本章主要内容

物理地址

网络体系

以太网帧

 

2.网络访问层

网络访问层是tcp/ip协议栈的最底层（也是最不统一的），其中包含的服务与规范，提供并管理着对网络硬件的访问。

具体内容如下，

（1）与计算机网络适配器的链接；

（2）根据合适的访问方式调整数据传输；

（3）把数据转换为电子流或模拟脉冲的形式，以在传输介质上进行传输；

（4）对接收到的数据进行错误检查；

（5）给发送的数据添加错误检查信息，从而让接收端计算机能够对数据进行错误检查。

 

3.网络访问层与OSI的七层模型

tcp/ip的网络访问层，对应OSI的物理层和数据链路层。

（1）OSI的物理层负责把数据帧转化为适合介质传输的比特流，即管理和同步实际传输的电子流或模拟脉冲，在接收端，物理层把这些脉冲重新组合为数据帧。

（2）OSI的数据链路层，执行两个独立的任务：

第一个，介质访问控制（MAC），这个子层提供与网络适配器连接的接口。网络适配器驱动程序通常称为MAC驱动，而网卡在工厂固化的硬件地址称为MAC地址。

第二个，逻辑链路控制（LLC），这个子层对经过子网传递的帧进行错误检查，并管理子网上通信设备间的链路。

 

4.网络体系

网络体系（如以太网）具有一系列的规范来管理介质访问、物理寻址、计算机与传输介质的交互。

在决定网络体系时，实际上是在设计网络访问层。

网络体系规范了以下内容，

访问方法、数据帧格式、布线（线缆）类型、布线（线缆）规范。

与计算机硬件交互相关的细节都发生在网络访问层，网络访问层以上的协议层，不必关心硬件设计的问题。

 

5.网络访问层包括的体系

（1）IEEE 802.3（以太网）：基于线缆

（2）IEEE 802.11（无线网络）

（3）IEEE 802.16（WiMAX）：移动通信长距离无线连接的技术

（4）点到点协议（PPP）：Modem通过电话线进行连接的技术

 

6.以太网

是目前使用最广泛的局域网技术。

在典型的以太网上，全部计算机共享同一个传输介质。

以太网使用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的方法，来判断计算机何时可以把数据发送到访问介质。如果两台计算机尝试同时发送数据，就会产生冲突，计算机就会停止发送，等待一个随机的时间间隔，让后再次尝试发送。

CSMA/CD就像一个有很多人的房间，大家是否说话由载波进行侦听，如果有两个人同时说话，就会产生冲突，停止说话，须等一段时间再开始说话。

 

7.剖析以太网帧

IEEE 802.3包含以下内容，

（1）前导码：表示帧起始的一系列比特（一共8个字节，最后一个字节是帧起始符）

（2）目标地址：接收帧的网络适配器的6字节（48比特）物理地址

（3）源地址：发送帧的网络适配器的6字节（48比特）物理地址

（4）可选的VLAN标记：这个可选的16字节字段允许多个虚拟LAN通过一个网络交换机运行

（5）长度：两个字节，表示数据段的长度

（6）数据：帧中传输的数据

（7）帧校验序列（FCS）：帧的4字节（48比特）的校验和。发送方计算帧的循环冗余码校验值（CRC），并把这个值写入帧中，接收方重新计算CRC值，与FCS字段的值进行比较，如果两个值不相同，就表示传输过程中发生了数据丢失或改变，这时就需要重新传输这一帧。