
- •Глава 6 – Канальный уровень.
- •6.0 Введение.
- •6.0.1 Почему я должен выполнить этот модуль?
- •6.0.2 Что я буду изучать в этом модуле?
- •6.1 Назначение канального уровня
- •6.1.1 Канальный уровень
- •6.1.2 Подуровни канала передачи данных ieee 802 lan/man
- •6.1.3 Предоставление доступа к среде
- •6.1.4 Стандарты канального уровня
- •6.1.5 Проверьте свое понимание темы "Назначение канального уровня"
- •6.2 Топологии
- •6.2.1 Физическая и логическая топология
- •6.2.2 Топологии глобальных сетей (wan)
- •6.2.3 Топология «точка-точка» (point-to-point ) сети wan
- •6.2.4 Топологии локальных сетей (lan)
- •6.2.5 Полудуплексная и полнодуплексная связь
- •6.2.6 Управления доступом к среде передачи
- •6.2.7 Конкурентный доступ — csma/cd
- •6.2.8 Конкурентный доступ — csma/ca
- •6.2.9 Проверьте свое понимание темы Топологии
- •6.3 Кадр канала передачи данных
- •6.3.1 Кадр
- •6.3.2 Поля кадра
- •6.3.3 Адрес уровня 2
- •6.3.4 Кадры lan и wan
- •6.3.5 Проверьте свое понимание темы кадр канального уровня
- •6.4 Практика и контрольная работа модуля
- •6.4.1 Что я изучил в этом модуле?
- •6.4.2 Контрольная работа модуля - Канальный уровень
6.2.9 Проверьте свое понимание темы Топологии
Какая топология отображает IP-адреса уровня сетевых устройств?
топология аэрофотосъемки
топология IP-адресов
логическая топология
физическая топология
В какой сети будут использоваться топологии «точка-точка», «звезда» или «ячеистая»?
персональная сеть (PAN)
LAN
Беспроводная локальная сеть (WLAN)
Глобальная сеть (WAN)
Какая топология LAN является гибридной топологией?
Шина
Расширенная звезда
Кольцо
Звезда
Какой метод дуплексной связи используется в WLAN?
полнодуплексный
полудуплексный режим
симплексный
Какой метод управления доступом к среде используется в старых сетях Ethernet?
несущей чувство множественного доступа/столкновения раздражение
возможность многократного доступа/предотвращения столкновений
уничтожение множественного доступа/столкновения
обнаружение множественного доступа/столкновения с несущей точки зрения
6.3 Кадр канала передачи данных
6.3.1 Кадр
В этом разделе подробно рассматривается, что происходит с кадром при его перемещении по сети. Информация, добавленная к кадру, определяется используемым протоколом.
Канальный уровень подготавливает инкапсулированные данные (обычно пакет IPv4 или IPv6) для перемещения по среде передачи данных локальной сети, добавляя к нему заголовок и концевик с целью создать кадр.
Протокол передачи данных отвечает за связь между одной NIC и другой NIC в одной сети. Хотя кадры канального уровня описываются множеством различных протоколов канального уровня, кадры любого типа состоят из трех основных компонентов.
Заголовок
Данные
Концевик
В отличие от других протоколов инкапсуляции, канальный уровень добавляет информацию в виде концевика в конце кадра.
Все протоколы канального уровня инкапсулируют единицу данных протокола (PDU) уровня 3 в пределах поля данных кадра. Однако структура кадра и полей, содержащихся в заголовке и концевике, отличается в зависимости от протокола.
Не существует такой структуры кадра, которая соответствовала бы требованиям всех видов передачи данных во всех типах средств подключения. Количество управляющей информации, которая должна присутствовать в кадре, зависит от окружения и изменяется в соответствии с требованиями управления доступом для конкретной среды и логической топологии. Например, кадр WLAN должен включать процедуры предотвращения столкновений и, следовательно, требует дополнительной управляющей информации по сравнению с кадром Ethernet.
Как показано на рисунке, для обеспечения доставки в нестабильной среде требуется больше средств управления. Поля заголовка и концевика увеличиваются, поскольку необходимо больше информации по управлению.
Необходимы более активные усилия для обеспечения доставки данных. Это означает более высокие накладные расходы и более медленные скорости передачи.
6.3.2 Поля кадра
Механизм создания кадров делит поток на дешифруемые группы. Управляющая информация помещается в заголовок и концевик в виде значений в разных полях. Этот формат придает физическим сигналам структуру, которую узлы способны принимать и декодировать в пакеты в точке назначения.
Общие поля кадра показаны на рисунке. Не каждый протокол включает в себя все эти поля. Фактический формат кадра определяется стандартами для конкретного канального протокола.
Поля кадра включают следующее:
Флаги начала и конца кадра: используются для определения границ начала и конца кадра.
Адресация: указывает узлы источника и назначения в среде передачи данных.
Тип: Указывает протокол уровня 3 в поле данных.
Управление: указывает особые службы управления потоком, например качество обслуживания (QoS). Служба QoS используется для приоритетной пересылки определенных типов сообщений. Например, кадры протокола VoIP, обычно пользуются приоритетом, поскольку они чувствительны к задержкам.
Данные: Содержит полезные данные кадра (т.е. заголовок пакета, заголовок сегмента и данные).
Обнаружение ошибок: Идет после данных, чтобы сформировать концевик.
Протоколы канального уровня добавляют концевик в конец каждого кадра. В процессе, называемом обнаружением ошибок, концевик определяет, прибыл ли кадр без ошибок. Этот процесс называется обнаружением ошибок. Для этого в концевике кадра размещается специальная информация, полученная путем математической или логической обработки содержимого кадра. Биты обнаружения ошибок добавляются на канальном уровне, т.к. сигналы в среде передачи могут быть подвержены помехам, искажениям или потерям, в результате чего значения представленных этими сигналами битов могут изменяться.
Передающий узел путем логической обработки содержимого кадра создает так называемый циклический избыточный код (cyclic redundancy check, CRC). Значение этого кода помещается в поле контрольной последовательности кадра (Frame Check Sequence, FCS) и предоставляет информацию о содержимом кадра. Поле FCS в концевике кадра Ethernet позволяет принимающему узлу проверять кадр на наличие ошибок передачи.