计算机网络 第7版 第3章 数据链路层 3.3 节

第周3日期年月日上午节20203213-4周次单元第单元1章节（专题、第3章数据链路层（

3.3节）课时2项目）名称、掌握局域网中协议的概念和工作原理1CSMA/CD、理解地址的概念、争用期的概念2MAC教学目的、掌握二进制指数类型退避算法3教学重点地址、协议工作原理、争用期MAC CSMA/CD教学难点二进制指数类型退避算法教学模式讲授教学手段多媒体课件和板书结合第三节使用广播信道的数据链路层局域网的数据链路层

1.协议

2.CSMA/CD教学内容,使用集线器的星形拓扑3以太网的信道利用率

4.以太网的层

5.MAC教学过程详见后面“教学过程页”思考或作业课本第、、、、、题PU23-073-083-103-123-143-18单元反思知识点讲解详细，进度偏慢，有些没有难度的知识可适当减少课堂讲授的时间第章数据链路层3

一、课程引入数据链路层如何进行差错检测？

1.教学方法简介与学习方法建议

2.本课程的理论性较强，所以应采用讲解、举例、类比、自主探究、任务驱动、小组合作的教学方法，多结合实例，把书上的知识和现实生活中的应用结合起来

二、新课讲授使用广播信道的数据链路层

3.3局域网的数据链路层331局域网最主要的特点是1网络为一个单位所拥有；2地理范围和站点数目均有限局域网具有如下主要优点3具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源4便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变5提高了系统的可靠性、可用性和残存性媒体共享技术静态划分信道

①频分复用

②时分复用

③波分复用

④码分复用动态媒体接入控制多点接入

①随机接入6受控接入，如多点线路探询polling,或轮询为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，委员会就将局域网的数据链路IEEE802层拆成两个子层7逻辑链路控制LLC LogicalLink Control子层；8媒体接入控制MAC MediumAccess Control子层与接入到传输媒体有关的内容都放在子层，而子层则与传输媒体无关MAC LLC不管采用何传输媒体的局域网，对子层来说都是透明的LLC适配器的作用网络接口板又称为通信适配器或网络接口卡或“网adapter NICNetwork InterfaceCard,卡”适配器的重要功能

①进行串行/并行转换

②对数据进行缓存

③在计算机的操作系统安装设备驱动程序

④实现以太网协议协议

3.

3.2CSMA/CD含义载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD CarrierSense MultipleAccess withCollisionDetection“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞总线上并没有什么“载波”因此，“载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号争用期最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多经过时间两倍的端到端往返时延2就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞以太网的端到端往返时延称为争用期，或碰撞窗口2经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞对于以太网，规定争用期为比特时间512以太网取为争用期的长度10Mbit/s

51.2s对于以太网，在争用期内可发送即字节10Mbit/s512bit,64协议的要点CSMA/CD准备发送但在发送之前，必须先检测信道1检测信道若检测到信道忙，则应不停地检测，一直等待信道转为空闲若检测到信道空闲，2并在比特时间内信道保持空闲保证了帧间最小间隔，就发送这个帧96检查碰撞在发送过程中仍不停地检测信道，即网络适配器要边发送边监听这里只有两种3可能性

①发送成功在争用期内一直未检测到碰撞这个帧肯定能够发送成功发送完毕后，其他什么也不做然后回到10

②发送失败:在争用期内检测到碰撞这时立即停止发送数据，并按规定发送人为干扰信号适配器接着就执行指数退避算法，等待倍比特时间后，返回到步骤继续检测信道但若r5122,重传达次仍不能成功，则停止重传而向上报错16使用集线器的星形拓扑

3.

3.3传统以太网最初是使用粗同轴电缆，后来演进到使用比较便宜的细同轴电缆，最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线采用双绞线的以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器hubo集线器的一些特点集线器是使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太1网那样运行使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网，各工作站使用的还是协议，2CSMA/CD并共享逻辑上的总线集线器很像一个多接口的转发器，工作在物理层3集线器采用了专门的芯片，进行自适应串音回波抵消，减少了近端串音4以太网的层

3.

3.5MAC层的硬件地址

1.MAC在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或地址MAC标准所说的“地址”严格地讲应当是每一个站的“名字”或标识符802但鉴于大家都早已习惯了将这种位的“名字”称为“地址”，所以本书也采用这种习惯用48法，尽管这种说法并不太严格标准规定地址字段可采用字节位或字节位这两种中的一种EEE802MAC648216的注册管理机构负责向厂家分配地址字段个字节中的前三个字节即高位位，IEEE RA624称为组织唯一标识符地址字段个字节中的后三个字节即低位位由厂家自行指派，称为扩展唯一标识624符，必须保证生产出的适配器没有重复地址字节（位）字节（位）324324组织唯一标识符扩展唯一标识符标准DIX EthernetV2/JL.JL£-....IjL I.I位的地址.…48MAC的标准1IEEE

802.3最常用的帧是以太网的格式MAC V2无效的帧MAC

①帧的长度不是整数个字节；

②用收到的帧检验序列查出有差错；FCS3数据字段的长度不在46〜1500字节之间4有效的MAC帧长度为64〜1518字节之间

三、单元小结、预习提示这两节课的内容主要是让学生了解掌握局域网中协议的概念和工作原理，需要CSMA/CD理解和计算的内容较多，课后习题相关知识点可以多结合进行讲解。