CSE_lecture16:network-link

Introduction to Network

layers in network

最常见的为四层架构分层，这是根据TCP/IP系统分层的：

• Application
• Transport
• Network
• Link

OSI标准定义的则是七层架构，但TCP/IP四层架构更加实用

Link Layer只处理线段端点间的数据搬运，Network Layer则负责寻找起始节点到目标节点的通路，End-to-end Layer处理具体怎么传输数据

无论软硬件规定了多少协议，都需要IP协议来进行收束，从而统一标准

网络发包时会被各层包装，事实上socket buffer的data也是从中间写的，预留出前面的空间来存放header

port用于在IP相同时标识server提供的服务和进程

gateway提供了网络与网络之间的连接

• 每一层都会添加/去掉自己的报头
• 每一层可能会拆分更高一层的数据
• 每一层会复用多个更高一层的数据
• 每一层对更高层来说（大多是）透明的

link layer

Link Layer实现了将数据传输给物理邻居：

• 物理传输
• 链路复用
• 对比特与比特序列进行成帧处理
• 检测传输错误
• 为上一层提供一个有用的接口

为了实现链路复用，可以使用同步通信和异步通信

• isochronous connection: 每人分配一小块时间传输数据，好处在于互不影响，缺点在于利用率不高，因此多用于音频网络
• asynchronous connection: 用于数据网络，通过发包的方式通信，因此包与包之间需要排队，排队策略很多

现在基本都使用后者了，声音传输也使用数据传输

为了维护frame，需要使用特殊的序列来标识frame的开始和结束，一个简单的方法是：收到7个1 bit时分离出frame，而数据中如果包含连续的6个1 bit，就在后面额外加一个0 bit

对于错误处理，可以添加error detection code，如在结尾添加一个checksum，并使用error correction code纠正，纠正不了才选择重传

一般来说只会有1个bit出现问题，因此通过hamming coding扩充冗余bit位数，达到校验的目的，位数设置的目的是为了直接相加得到真正错误的位数

point-to-point protocol是指一系列的协议，包括：

• framing method
• link control protocol
• network control protocol

在正式发送数据之前，会先发送LCP包，用于检查对方是否做好准备，接收者也会返回并协商格式