Канальный уровень | Курс "Компьютерные сети"
Канальный уровень
Обзор раздела: В этом разделе рассматривается канальный уровень в модели взаимодействия открытых систем. Основные задачи канального уровня - передача сообщений по каналам связи, обнаружение и коррекция ошибок, адресация и согласованный доступ каналу.
Передача сообщений по каналам связи
- На канальном уровне определяется начало и конец сообщения в потоке бит.
- Обнаружение и коррекция ошибок также осуществляются на канальном уровне.
- Для некоторых типов каналов с множественным доступом используется согласованный доступ.
Дополнительные задачи
- Адресация: определение, какому устройству предназначено текущее сообщение.
- Согласованный доступ каналу: регулирование передачи данных для избежания конфликтов.
Работа с кадрами
- Кадры - это сообщения, которые передаются на канальном уровне.
- Формирование кадра: добавление заголовка и концевика на канальном уровне.
- Кадры передаются через физический уровень и поступают на канальный уровень принимающего компьютера.
Методы определения начала и конца кадра
- Указатель количество байт: в начало кадра добавляется длина кадра.
- Вставка байтов или битов: специальные последовательности добавляются в начало и конец кадра.
- Использование средства физического уровня, например, преамбула или избыточное кодирование.
Обнаружение и исправление ошибок
- Простое обнаружение ошибок с помощью контрольной суммы или других алгоритмов.
- Другие методы обнаружения и исправления ошибок используются на канальном уровне, такие как символы джей и а после окончания отправки кадра.
Исправление ошибок при передаче данных
Обзор раздела: В этом разделе рассматривается два метода исправления ошибок при передаче данных: использование специальных кодов для исправления ошибок и повторная отправка сообщений.
Специальные коды для исправления ошибок
- Для исправления ошибок в передаваемых данных используются специальные коды.
- Эти коды позволяют обнаружить и исправить возможные ошибки в данных.
- Рассмотрение подробностей этих кодов выходит за рамки данного курса, но можно изучить соответствующую литературу, если интересно.
Повторная отправка сообщений
- При возникновении ошибки в передаче данных можно повторно отправить сообщение, в котором произошла ошибка.
- Этот метод используется совместно с обнаружением ошибок.
- Получатель обнаруживает ошибку и передает информацию об этой ошибке отправителю.
- Отправитель повторно отправляет сообщение, чтобы убедиться, что оно будет доставлено правильно.
Пример повторной отправки сообщений
- Отправитель передает сообщение получателю.
- Получатель проверяет сообщение на корректность и отправляет подтверждение о получении.
- Если произошла ошибка, отправитель запускает таймер ожидания подтверждения.
- Если подтверждение не приходит вовремя, отправитель повторно отправляет сообщение.
- После успешной доставки сообщения получатель снова передает подтверждение.
Методы повторной отправки
- Существуют два метода повторной отправки: "с остановкой и ожиданием" и "скользящее окно".
- В методе "с остановкой и ожиданием" отправитель передает кадр и останавливается, ждет подтверждения от получателя, прежде чем передать следующий кадр.
- В методе "скользящее окно" отправитель может передавать несколько сообщений без ожидания подтверждения для каждого сообщения.
Выбор метода повторной отправки
- Выбор метода зависит от конкретных условий передачи данных.
- Метод "с остановкой и ожиданием" используется в технологии Wi-Fi на канальном уровне.
- Метод "скользящее окно" эффективнее на высокоскоростных к
Канальный уровень связи
Обзор раздела: В данном разделе рассматривается канальный уровень модели взаимодействия открытых систем. Основная задача канального уровня - передача целых сообщений по каналу связи, обнаружение и исправление ошибок.
Различные технологии канального уровня
- Ethernet и Wi-Fi являются двумя популярными технологиями канального уровня.
- Ранее использовались другие технологии, такие как Token Ring и FDDI, но они сейчас не используются.
Подуровни канального уровня
Подуровень управления логическими каналами
- Отвечает за передачу данных, формирование кадра и исправление ошибок.
Подуровень управления доступом в среде передачи данных
- Обеспечивает согласованный доступ в разделяемых средах передачи данных.
Технологии канального уровня
- Ethernet используется для передачи данных по медным и оптическим проводам.
- Wi-Fi применяется для беспроводной передачи данных.
Исторические технологии канального уровня
- Ранее существовало множество других технологий канального уровня, но они сейчас представляют только исторический интерес.
Основные технологии канального уровня
Обзор раздела: В данном разделе рассматриваются основные технологии канального уровня - Ethernet и Wi-Fi. Другие ранее использовавшиеся технологии не будут изучаться в этом курсе.
Ethernet
- Используется для передачи данных по медным и оптическим проводам.
Wi-Fi
- Применяется для беспроводной передачи данных.
Задачи канального уровня
Обзор раздела: В данном разделе рассматриваются задачи, которые выполняет канальный уровень модели OSI.
Передача целых сообщений
- Канальный уровень передает целые сообщения, называемые кадрами, по каналу связи.
Обнаружение и исправление ошибок
- Канальный уровень обеспечивает обнаружение и исправление ошибок при передаче данных.
Подуровни канального уровня
Подуровень управления логическими каналами
- Отвечает за передачу данных, формирование кадра и исправление ошибок.
Подуровень управления доступом в среде передачи данных
- Обеспечивает согласованный доступ в разделяемых средах передачи данных.