第二層: 概念 Andres, Wen-Yuan Liao Department of Computer Science and Engineering De Lin Institute of Technology andres@dlit.edu.tw http://www.cse.dlit.edu.tw/~andres

Overview 可靠的資料傳輸 實體 位置解析、網路拓樸、線路規範、錯誤通知、訊框的傳輸次序和資訊流量控制

LAN 標準 第二層 比較OSI 第一、二層和各種不同的 LAN 標準 比較IEEE 模型和OSI 模型 邏輯鏈路控制 (LLC) MAC子層 第二層LLC的四個概念

第二層 MAC address 第一層作業限制,第二層可以處理這些限制問題 邏輯鏈路控制 (LLC) : 訊框化 (Framing) 與較高層通訊 MAC address 定址 (或命名) 訊框化 (Framing) 將位元資料加以組織或群組化 媒體存取控制 (MAC) 決定哪一台可以傳輸二進位資料

比較 OSI 第一、二層和各種不同的 LAN 標準 IEEE 將 OSI 的鏈結層分為兩個獨立的子層 媒體存取控制 (MAC) 往下與媒體傳輸 邏輯鏈結控制 (LLC) 往上與網路層傳輸

比較 IEEE 模型和 OSI 模型 LLC層 MAC層標準 NIC歸類為第一層兼第二層的設備 協定資料單位 (PDU, Protocol Data Unit) MAC層標準 802.3 和 802.5 橫跨第二層/第一層介面 NIC歸類為第一層兼第二層的設備 MAC 位址存在網路卡 內含收發器 (第一層設備)

邏輯鏈路控制 (LLC) 可提供其上的網路層協定各種服務，又可與其下各種技術有效通訊 二個定址元素 目的地服務存取點 (DSAP) 來源服務存取點 (SSAP) 重新包裝的 IP 封包就會送到 MAC 子層，交由特殊技術進一步封裝及處理資料

LLC 為第二層的四個概念 第二層透過邏輯鏈路控制 (LLC) 與上層通訊。 它採用平面命名 (即指定唯一的識別名稱) 方式。 並進一步訊框化，將資料加以組織或群組化。 第二層使用媒體存取控制 (MAC) 選擇要傳輸二位元資料的電腦，從一群要同時傳輸的電腦中挑選。

LLC 管理通訊 支援較高層協定使用的非連接傳輸和連接導向服務 使多個較高層協定可以共享同一個實體資料鏈結

MAC 子層 處理主機存取實體媒體時時所遵循之順序的協定

十六進位數字 十六進位數字的 MAC 位址 基本十六進位數字 將十進位數字轉換成十六進位數字 將十六進位數字轉換成十進位數字 使用十六進位和 二進位數字的方法

MAC 位址 長度為 48 個位元 前六個十六進位數 後面六個十六進位數 燒入位址 (BIA) 機構單一識別子 (OUI)數受 IEEE 管制 後面六個十六進位數 介面序號，或特定廠商控制的值 燒入位址 (BIA) 燒在唯讀記憶體 (ROM) 中，當網路卡做初始化時，會將它載入隨機存取記憶體 (RAM)

MAC 位址 資料鏈結層 MAC 識別碼 MAC 位址與網路介面卡 網路卡如何使用 MAC 位址 第二層位址封裝和解封裝 MAC 定址之限制

MAC 位址與網路介面卡 (NIC) 每台電腦都有一個獨特的辨識方式 所有的實體位址都是獨一無二的 實體位址存在網路介面卡 (NIC) 中 兩種格式 0000.0c12.3456 或 00-00-0c-12-34-56

網路卡如何使用 MAC 位址 乙太網路和 802.3 LAN 為廣播網路 所有的工作站都可以看到全部的訊框 每個工作站都必須檢查各個訊框，確認自己是否為該訊框的目的地

MAC 定址之限制 短期內還不虞匱乏 沒有結構，只是單純的平面位址空間

訊框化 (Framing) 為何需要訊框化 訊框格式圖 三種訊框的範例 一般訊框格式 訊框起始欄位 ,位址欄位 長度/類別欄位 ,資料欄位 訊框錯誤問題與解決方法 停止訊框欄位

為何需要訊框化 參與通訊的電腦有哪些 個別電腦間的通訊何時開始何時結束 通訊期間發生的錯誤記錄 在電腦「對話」中，輪到誰「發言」

訊框起始欄位 位址欄位 長度/類型/控制欄位 資料欄位 一串起始位元組引起其它電腦注意 來源及目的地MAC 位址 長度欄位: 訊框的確切長度 類型欄位: 指定發出傳送請求的第三層協定 資料欄位 較高層的資料/填充位元組

訊框檢查字元欄位(FCS) 主要三種方式 訊框結束欄位 錯誤偵測 包括一個來源電腦根據訊框內之資料所計算出來的號碼 循環冗餘查核 (CRC, Cyclic redundancy check ) 將資料作多項式運算 二維同位 加上第 8 個位元，使每個 8 位元資料串都有基數個或偶數個二進位的 1。 網際網路檢查加總 將所有資料位元的數字加起來得一個總數 訊框結束欄位 宣告訊框結束

媒體存取控制 (MAC) MAC 之定義 三種訊框的範例 額定式 MAC 協定 非額定式 MAC 協定 三種特定之技術實作與其 MAC

MAC 之定義 在媒體共享的環境 (碰撞領域) 中，決定哪一台電腦可以傳輸資料 兩個廣泛的類別 額定式 (輪流) 非額定式 (先到先服務)

額定式 MAC 協定 採取「大家輪流」的方式 記號環 (Token Ring) 的資料鏈結協定 有一個特別的資料記號 (data token)會一直繞著這個環跑 當某個主機要傳輸資料時，就會搶下這個記號，傳輸一段時間，然後將記號在放回網路環中，繼續繞著環跑，或讓其他主機搶用

非額定式 MAC 協定 先到先服務 (FCFS) 允許每個人隨意傳輸 造成了無線電「碰撞」 多重存取載波碰撞偵測 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD) 每個人在系統上都必須安靜傾聽，當大家都靜下來時，就表示 OK 可以傳輸。然而，如果有人同時說話，即會產生碰撞，則任何人都不可以傳輸

三種特定之技術實作與其 MAC 乙太網路 邏輯匯流排拓樸 實體星狀或延伸星狀 記號環 邏輯環狀拓樸 實體星狀拓樸   FDDI 實體雙環狀拓樸

Summary 電子和電子工程師協會 (IEEE) 媒體存取控制 (MAC) 邏輯鏈結控制 (LLC)