Berbagi teknologi

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Di blog terakhir, kita mempelajari tentang lapisan fisik dalam jaringan komputer. Jika Anda belum membacanya, Anda dapat mempelajarinya terlebih dahulu, yang akan membantu kita memulai studi ini. Pintu gerbang:Lapisan Fisik Jaringan Komputer
Selanjutnya, kami akan mulai menjelaskan secara resmi -lapisan tautan data

konsep dasar

Lapisan data link merupakan lapisan yang sangat penting untuk mewujudkan komunikasi antar perangkat;
Saluran yang digunakan terbagi menjadi dua jenis:

• saluran titik-ke-titik
• saluran siaran

tautan: Merupakan bagian dari satu node ke node yang berdekatan.sirkuit fisik , tanpa ada node peralihan lain di antaranya. Tautan hanyalah salah satu komponen jalur.
hubungan data : mengacu pada penambahan perangkat keras dan perangkat lunak yang mengimplementasikan protokol komunikasi ke tautan untuk membentuk tautan data. Tautan data juga dapat dibagi menjadi tautan fisik dan tautan logis.

• Tautan fisik adalah tautan yang disebutkan di atas.
• Tautan logis adalah tautan data yang disebutkan di atas, yaitu tautan fisik ditambah protokol komunikasi yang diperlukan.

Metode yang paling umum saat ini adalah dengan menggunakan adaptor (kartu jaringan) untuk mengimplementasikan perangkat keras dan perangkat lunak dari protokol ini. Adaptor umum di pasaran mencakup lapisan data link dan lapisan fisik.

Lapisan data link mentransmisikan dan memproses data dalam bingkai.

Ada banyak jenis protokol lapisan data link, tetapi ada tiga masalah dasar yang sama~

• dibingkai
• Transmisi transparan
• pengendalian kesalahan

dibingkai

Tambahkan penanda ke kepala dan ekor data (ditambah header bingkai dan ekor bingkai) untuk menentukan rentang bingkai.

Jika data berupa file teks yang terdiri dari kode ASCII yang dapat dicetak, frame dapat dibatasi menggunakan pembatas frame khusus (SOH，EOT) Kontrol masing-masing awal dan akhir frame~

Transmisi transparan

Artinya, lapisan data link tidak memiliki batasan apa pun terhadap transmisi data yang dikirimkan oleh lapisan atas, seolah-olah lapisan data link tidak ada. Apa pun kombinasi bit data yang dikirim, data akan melewati seluruh lapisan data link tanpa kesalahan apa pun.

Melalui operasi enkapsulasi dan framing yang disebutkan di atas, beberapa orang telah memikirkan suatu masalah jika selama enkapsulasi ditemukan bahwa bagian node tertentu dalam data kebetulan samaSOH EOT Sama, bukankah lapisan data link akan salah menemukan batas bingkai? Jangan khawatir, tentu ada solusinya~

Solusi: Padding karakter/padding byte.

1. Lapisan data link di ujung pengiriman memiliki karakter kontrol yang muncul di data.SOHatauEOTMasukkan karakter escape sebelumnya ESC(Pengkodean heksadesimal adalah1B）。
2. Lapisan data link di sisi penerima menghapus karakter escape yang disisipkan sebelum mengirim data ke lapisan jaringan.
3. Jika karakter escape juga muncul dalam data, karakter escape harus disisipkan sebelum karakter escape. Ketika pihak penerima menerima dua karakter escape berturut-turut, karakter pertama akan dihapus.

pengendalian kesalahan

Dapat terjadi selama transfersedikit kesalahan, 1 menjadi 0, 0 menjadi 1

Rasio bit yang dikirimkan secara salah dengan jumlah total bit yang dikirimkan selama periode waktu tertentu disebuttingkat kesalahan bit . Tingkat kesalahan bit memiliki hubungan yang baik dengan rasio signal-to-noise. Untuk menjamin keandalan transmisi data, langkah-langkah deteksi kesalahan harus diambil.Lapisan data link banyak digunakanPemeriksaan Redundansi Siklik CRC / Urutan Pemeriksaan Bingkai FCS Teknologi pendeteksi kesalahan.

1. Pengirim dan penerima menyepakati polinomial pembangkit G(x).
2. Pengirim menghitung kode deteksi kesalahan (kode redundan) berdasarkan polinomial pembangkitan data yang akan dikirim, dan menambahkannya ke bagian belakang data transmisi dan mengirimkannya bersama-sama.
3. Penerima menghitung apakah data yang diterima memiliki kesalahan dengan menghasilkan polinomial.

Protokol PPP titik ke titik

Protokol Point-to-Point PPP saat ini merupakan protokol lapisan data link point-to-point yang paling banyak digunakan.

Perjanjian KPS harus memenuhi:

• Sederhana
• dibingkai
• Transparansi
• Beberapa protokol lapisan jaringan
• Berbagai jenis tautan
• deteksi kesalahan

Fitur yang tidak diinginkan:

• Koreksi
• Alur kontrol
• nomor seri
• garis multi titik
• Tautan setengah dupleks atau simpleks

Perjanjian KPS mempunyai tiga komponen:

• Metode enkapsulasi untuk berbagai datagram protokol (enkapsulasi ke dalam bingkai);
• protokol kontrol tautanLCP: Digunakan untuk membuat, mengonfigurasi, dan menguji koneksi data link;
• protokol kontrol jaringanNCP: Masing-masing protokol ini mendukung protokol lapisan jaringan yang berbeda;

format bingkai

Header dan tail frame PPP masing-masing berjumlah 4 field dan 2 field. PPP berorientasi pada byte, dan semua panjang frame adalah byte integer.

modal

bidang bendera F = 0x7E (Simbol 0x berarti karakter yang mengikutinya direpresentasikan dalam heksadesimal. Representasi biner dari heksadesimal 7E adalah01111110), bidang bendera menunjukkan awal suatu bingkai.

Bidang alamat A di header ditentukan sebagai0xFF(Sekarang11111111)。

Bidang kontrol C di header ditentukan sebagai0x03(Sekarang00000011)。

ekor

Bidang pertama (2 byte) di trailer adalah Frame Check Sequence FCS menggunakan CRC.

Transparansi

Ketika PPP digunakan untuk transmisi asinkron, khususbantalan karakter

• Letakkan setiap kejadian di kolom informasi0x7Ebyte diubah menjadi urutan 2 byte (0x7D，0x5E)。

• Jika muncul kolom informasi0x7Dbyte, lalu masukkan karakter escape0x7DKonversikan ke urutan 2-byte (0x7D，0x5D)。

• Jika muncul di kolom informasiASCIIkarakter kontrol kode (yaitu karakter dengan nilai kurang dari 0x20), lalu tambahkan a0x7DByte dan ubah pengkodean karakter.

Ketika PPP digunakan pada tautan transmisi sinkron (SONET/SDH), protokol menentukan penggunaan perangkat keras untuk diselesaikanBantalan nol bit

• Pada akhir pengiriman, seluruh bidang informasi dipindai terlebih dahulu (biasanya diterapkan pada perangkat keras, tetapi dapat juga diterapkan pada perangkat lunak, tetapi akan lebih lambat).

• Segera setelah ditemukan 5 angka 1 berturut-turut, angka 0 segera diisi.

• Ketika pihak penerima menerima sebuah bingkai, pertama-tama ia menemukan bidang bendera F untuk menentukan batas bingkai, dan kemudian menggunakan perangkat keras untuk memindai aliran bit Setiap kali 5 angka 1 berturut-turut ditemukan, angka 1 setelah 5 angka 1 berturut-turut adalah 0 akan dihapus mengembalikan ke aliran bit informasi asli.

Mengapa protokol PPP tidak menggunakan nomor urut dan mekanisme konfirmasi?

1. Kemungkinan terjadinya kesalahan pada lapisan data link rendah
2. Dalam lingkungan Internet, data yang dimasukkan ke dalam bidang informasi PPP adalah datagram IP. Transmisi lapisan data link yang andal tidak menjamin transmisi lapisan jaringan yang andal.
3. urutan pemeriksaan bingkaiFCSBidang dijamin diterima tanpa kesalahan.

Kontrol akses media

Lapisan tautan data jaringan area lokal

• Jaringan tersebut dimiliki oleh satu unit;
• Terbatasnya cakupan geografis dan jumlah lokasi;
• Dengan fungsi siaran, seluruh jaringan dapat diakses secara luas dari satu situs, dan host di LAN dapat berbagi berbagai sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak yang terhubung ke LAN;

Masalah penting yang perlu dipertimbangkan ketika menggunakan saluran bersama adalah bagaimana mengoordinasikan penggunaan media transmisi bersama oleh beberapa situs pengirim dan penerima. Jika beberapa perangkat mengirim data pada saat yang sama, mereka akan saling mengganggu sehingga menyebabkan kegagalan transmisi.
Kontrol akses media dibagi menjadi alokasi saluran statis dan kontrol akses dinamis. rinciannya sebagai berikut:

Ethernet

DIX Ethernet V2 Ini adalah protokol produk LAN pertama di dunia (Ethernet);
Standar IEEE 802.3 adalah yang pertamaBahasa Indonesia: IEEEstandar Ethernet;

Hanya ada perbedaan yang sangat halus di antara keduanya, sehingga 802.3 LAN bisa disebutEthernet

adaptor

papan antarmuka jaringan juga dikenal sebagaiadaptor komunikasi atauKartu Antarmuka Jaringan (NIC) ataukartu jaringan

Fungsi penting adaptor:

• Lakukan konversi serial/paralel;
• Menyimpan data dalam cache;
• Menerapkan protokol Ethernet

Komputer berkomunikasi dengan LAN melalui adaptor

Protokol CSMA/CD

Ethernet asli menghubungkan banyak komputer ke bus.Mudah untuk menerapkan komunikasi siaran, untuk mencapai komunikasi satu-ke-satu, tulis alamat perangkat keras stasiun penerima ke dalam bidang alamat tujuan di header bingkai Jika dan hanya jika alamat tujuan dalam bingkai data konsisten dengan alamat adaptor, maka datanya frame dapat diterima. Jika keduanya Ketika ada beberapa komputer atau situs yang mengirim secara bersamaan, tabrakan akan terjadi dan pengiriman akan gagal~


Untuk kemudahan komunikasi:

• Mengadopsi metode tanpa koneksi;
  1) Data dapat dikirim secara langsung tanpa membuat koneksi;
  2) Bingkai data yang dikirim tidak perlu diberi nomor, dan pihak lain tidak perlu mengirimkan kembali konfirmasi;
  3) Koreksi kesalahan ditentukan oleh tingkat yang lebih tinggi;
• Semua data yang dikirim menggunakanManchesterpengkodean;

Kekurangan: Bandwidth frekuensi yang ditempati menjadi dua kali lipat dibandingkan dengan sinyal baseband asli;

Rasa Pembawa:

Sebelum setiap stasiun kerja di jaringan mengirimkan data, ia harus memastikan apakah ada transmisi data di bus.

Jika ada transmisi data (bus disebut sibuk), tidak ada data yang terkirim;

Jika tidak ada pengiriman data (bus dikatakan kosong), data yang telah disiapkan segera dikirim.

Akses Berganda:

Semua stasiun kerja di jaringan mengirim dan menerima data menggunakan bus yang sama, dan data yang dikirim disiarkan.

Deteksi Tabrakan:

Artinya saat mengirimkan bingkai informasi, node pengirim juga harus memantau media untuk menentukan apakah terjadi konflik (pada saat yang sama, apakah node lain juga mengirimkan bingkai informasi)

adaCSMA , karena adanya penundaan propagasi saluran, meskipun dua stasiun di bus tidak memantau sinyal pembawa dan mengirim frame, tabrakan masih dapat terjadi.KarenaCSMAAlgoritme tidak memiliki fungsi pendeteksi konflik. Bahkan jika terjadi konflik, frame yang rusak akan tetap terkirim, sehingga mengurangi kecepatan transmisi data yang efektif.

CSMA/CDadalah sejenisCSMA rencana perbaikan. Situs pengirim terus memantau media selama transmisi untuk mendeteksi apakah ada konflik. Jika terjadi konflik, amplitudo sinyal pembawa yang ditransmisikan oleh stasiun pengirim itu sendiri dapat dideteksi pada saluran tersebut, sehingga menentukan adanya konflik tersebut. Setelah konflik terdeteksi, transmisi segera dihentikan dan serangkaian sinyal pemblokiran dikirim ke bus untuk memberitahukan stasiun terkait lainnya di bus.

protokol ARP

Hub dan switch

Ganti bingkai pembelajaran mandiri dan penerusan

Protokol Spanning Tree STP

VLAN LAN Maya