关于网络:网络互连模型之物理层和数据链路层

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OSI 参考模型是 ISO 公司提出的理论知识，并不具备理论利用。

在实在应用中真正失去认可的是 TCP/IP 协定，学习的时候会把【网络接口层】还原成【数据链路层】和【物理层】，因为这两层关乎通信原理，十分重要。

物理层定义了接口标准、线缆规范、传输速率、传输方式等，比如说网线。数据传输有两种形式，别离是模拟信号和数字信号。

模拟信号是间断的信号，适宜长距离传输，抗干扰能力差，受到烦扰时波形变形很难纠正
数字信号是离散的信号，不适宜长距离传输，它抗干扰能力强，受到烦扰时波形失真能够修复

而网线的传输间隔最多不可超过 100 米，局域网通信能够只应用数字信号，因为间隔短，而广域网中通信就须要数字信号 + 模拟信号组合应用。

另外，一条传输介质上（比方网线）上能够有多条信道（信息传输的通道），大抵分为三类，单工通信、半双工通信、全双工通信。

单工通信：信号只能往一个方向传输，任何时候都不能扭转信号的传输方向，比方无线电播送。
半双工通信：信号能够双向传输，但必须是交替进行，同一时间只能往一个方向传输，比方对讲机
全双工通信：信号能够双向传输，比方手机。

链路示意从 1 个节点到相邻节点的一段物理线路（有线或无线），两头没有其余替换节点（如交换机等）。比方下图中框住的局部就别离示意一条链路（集线器可看作网线，不算作替换节点）。

另外，数据链路层还有三个问题：封装成帧、通明传输和过错检测。

封装成帧

IP 数据包来自网络层，MTU 示意最大传输单元，以太网的 MTU 为 1500 字节。从网络层到数据链路层，会给数据左右两侧加上首部尾部组成帧。

通明传输

当 SOH、EOT 别离作为帧开始符和结束符时，如果数据局部呈现了 EOT，可能截取谬误，所以须要对其进行本义。

过错检测

那么如何测验传递过程中数据是否正确呢？
存在一个 FCS 的数据，是依据帧的数据局部和数据链路层首部计算得出，当接收数据时，网卡会对其进行校验。

在一条链路上传输数据时，须要有对应的通信协议来控制数据的传输，不同类型的数据链路，所用的通信协议可能是不同的，次要有两种。

播送信道：CSMA/CD 协定（比方同轴电缆、集线器等组成的网络）
点对点信道：PPP 协定（比方 2 个路由器之间的信道）

CSMA/CD 协定

具备载波侦听、多路拜访、冲突检测的性能，应用了 CSMA/CD 的网络为以太网（Ethernet），传输以太网帧。

载波侦听：计算机的端口检测该条信道上有没有数据传输，有的话不发送信号
多路拜访：多个 pc 都能够发消息
冲突检测：当多个 pc 相互发送音讯到集线器时，信号碰撞就会抵触而后回弹，pc 本身要检测回来的音讯是抵触弹回还是别的机器发送的有用音讯

交换机反对全双工通信，具备下面的性能，所以用交换机组件的网络，不须要应用 CSMA/CD 协定，但它传输的帧仍然是以太网帧，所以能够叫做以太网。

以太网帧应用得最多的是 Ethernet V2 规范

以太网帧由首部（指标 MAC 地址、源 MAC 地址、网络类型）+ 数据 + FCS 组成，而为了检测发送的数据是否有抵触，以太网帧的最小长度为 64 字节，而 MTU 为 1500 字节，所以计算失去数据长度范畴为 46 ~ 1500 字节，如果数据长度小于 46 字节，数据链路层会主动填充一些数据，接收端再剔除。