HCIA-数据链路层

数据链路层

• 1、数据的差错检测 |FCS|
• 2、组帧|解帧 |数据帧帧头
  帧尾|
• 3、标识身份 |MAC地址|
• 以太网络标准数据链路层的标准
• 数据链路层不仅仅只有以太网

地域来进行分类

• 局域网：小型地域 5KM之内|以太网标准|
• 城域网：以城市为单位的
• 广域网：范围较大
  从全局的角度考虑 |HDLC|PPP|

局域网
以太网标准

• 1、定义传输介质的标准
• 2、定义了数据链路层数据封装<传输>的标准

数据封装|原始数据之上打上几层新的能够实现通信以及其他作用的封装|

• 分组交换
  报头：不同的层级打上不同的封装
• 数据段<segment>:传输层报头+上层PDU
• 数据包<packet>:网络层报头+上层PDU
• 数据帧<frame>:数据链路层报头+上层PDU+数据链路层帧尾
• 发起方：数据封装的过程
• 接收方：数据解封装的过程
  方向不是一成不变
  根据不同的数据变化的。
• PDU：protocol data unity ：协议数据单元：具体的应用数据 Data：上层的具体应用数据
  • Ethernet Ⅱ：数据通信
  • 802.3：一些协议之中 STP IS-IS

• 规律
• 1.1位表达不了
  进位表达
• 2.进位的同时
  原来的位要置为0

二进制：0 1 |一共是2个数| 满2进1

十进制：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 --->123<10进制> |一共是10个数|满10进1

十六进制：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A<10> B<11> C<12> D<13> E<14> F<15> |16个数|满16进1

• 二进制：0=0 1=1
• 10 ===>代表就是2 ---> 当二进制的数在倒数第二位置为1 时
  代表2
• 11 ===>代表就是3---->2+1=3
• 16进制每一位都是代表不同的取值--- 任何数的0次方=1
• 16的次方
• ———————————————

16进制如何转10进制:从16进制的最后一位开始以16的次方开始每一位的乘法，最后结果每一位相加。

• 0x0600====0+1536+0+0=1536
• 0*16的0次方=0*1=0
• 0*16的1次方=0*16=0
• 6*16的2次方=6*16^2= 1536
• 0*16的3次方=0*4096=0
• 0X05DC
• C:12*16^0=12*1=12
• D:13*16^1=13*16=208
• 5:5*16^2=5*256=1280
• 0:0
• 1280+208+12=1500

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IEEE 二

• ≤1500 ====802.3 STP|IS-IS|
• ≥1536 ====Ethernet 2 数据

• TYPE：类型 <0x=16进制> 最重要--->进位
  向前进位

1、标识上层的协议
不同的组合代表上层不同的协议：0x 0800-->ipv4 0x86dd-->IPv6 0x0806-->ARP

2、区分究竟是Ethernet2帧还是802.3帧

• 数据发送之前-->进行CRC算法：全世界都知道 算法公开
• FCS:帧校验序列 <CRC>存在于帧尾：数据帧最后
• 差错检测：发出之前将算出的结果填充到FCS中 接收时根据CRC同样计算出一个结果，与数据中的FCS进行比对，如果相同，则可以继续处理，如果不同，则丢弃
• |差错检测任何地方都进行：发出时
  计算结果填充到FCS 接受时
  同样进行计算
  然后比对|
• 谁发谁填充
  谁收谁检查
  数据0101 信号<2进制比特流>
• 1+1=2 <加法>
• 2+1=3 <加法>

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协议：对协议某些链路进行控制：802.3 STP:思科|华为 标准的协议

• 
• OSI一个概念
• 私有协议：上层协议
  数据链路--->以太网标准：E2|802.3|
• 厂商定义了私有的私有协议
  并且使用了802.3的封装，必须定义SNAP字段。
• LLC：逻辑链路控制 <将链路从逻辑意义上控制>
• DSAP:目标服务访问点
  上层的协议
• SSAP:源目标访问点
  上层的协议
• Control:控制
  链路逻辑的状态信息<从逻辑意义上进行通断控制>
• S<sub>NAP:子网络服务协议：私有开发的协议才会出现<前提条件：802.3>
• org_code:机构代码：只有私有的协议
  厂商才会定义
• type:私有协议的类型

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• 二进制 0 1 0 1 一位二进制：bit<比特>
• Byte<字节> 1B<字节>=8b<比特>
• 0000 0000 8个bit 1个字节 32bit = 4字节
• E2:在E2这个数据链层协议中，上层数据
  最小46 最大1500 封装大小为18个字节
• 802.3：数据链路层封装额外多了8个字节
  所以需要上层数据承载的大小进行了8字节的缩减。
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• 1536---type类型取值的时候大于1536<10进制> 0x0600[86dd-->IPV6 0806-->ARP 0800-->IPV4]
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• 1500---1536-->没有定义 IETF
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MAC -->物理地址 2部分 OUI地址

• 前24bit<OUI:组织唯一标识符>
• 后24bit<厂商自定义>
• 
• 出场自带
  直接烧录进网卡
• 1.工作在这条连路上
  区分该链路上的不同的设备节点 6个字节=48个比特
• 2.数据的传输方式 -->在这一条链路上的概念
• 这样一个链路的范围：广播域
  ：在一个范围内能够传递广播的信息
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规律

1.1位表达不了
进位表达

2.进位的同时
原来的位要置为0

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• MAC地址抓包的时候-->16进制
• 概念讲的是第8bit -->2进制
• 1个16进制数= 4位2进制数 |
• A -->二进制是几 16进制 -->4位二进制中下功夫
• 1 -->1
• 10->2
• 11->3
• 100->4
• 101->5
• 110->6
• 111->7
• 1000->8
• 最后一位:1
• 倒数第二:2
• 倒数第三:4
• 倒数第四:8
• 16进制-->最后一位开始16的0次方
• 2进制-->最后一位开始2的0次方
• 8<2^3> 4<2^2> 2<2^1> 1<2^0>
• 1 1 1 1 = 8+4+2+1=15 4位最高代表15 --> F
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数据链路层区分单播组播广播数据帧？

• 单播：QQ聊天
  私聊
  单对单
  点对点 1对1
• 第8位一定是0
• 组播：QQ群聊
  规定一个范围
  范围内的才可以收到 [德语
  法语]
• 第8位一定是1 其他可选
• 广播：点对所有
  
  
  第8位一定是1 其他也一定是1
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十六进制如何变为2进制？

• 0000 0001:1000 0000:1100 0010 ………………
• 组播：第8位为1 其他任意
• 1111 1111:1111 1111:1111 1111:1111:1111:1111 1111:1111:1111
• F F F F F F F F F F F F
• FF:FF:FF:FF:FF:FF--->广播帧
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数据封装解封装在数据链路层的行为：

• 组帧：
• 1、收到上层数据后
  此时填充源目MAC 以及TYPE<标识上层>和FCS<校验>
• 解帧：
• 1、先查看目的MAC是否自己可以接收[单播=是自己
  广播=接收
  组播=加组]
• 2、执行FCS校验
  校验通过则进行第三步
• 3、看Type交由上层的协议处理
• 
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总结：

网络设备如何确定以太网数据帧的上层协议：

IEEE 2：type

IEEE 802.3：DSAP\SNAP_type