数据链路层的分层MAC-LLC

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数据链路层为什么要分层?
这个问题和前面讲到的有很大关系:(1)半双工模式下采用的是CSMA/CD的访问方式(2)全双工模式下则可直接收发,不管线路的忙闲状态。半双工和全双工是物理层的概念,而针对物理层的双工模式提供不同的访问方式则是数据链路层的概念,因此:数据链路层和物理层是相关的。为了针对物理层的不同工作模式进行访问,后来提出了逻辑链路控制子层(LLC)和媒体访问控制子层(MAC)。这样:不同的物理层对应不同的MAC子层,LLC子层则完全独立。
数据链路层中与接入各种传输媒体有关的内容放在MAC子层,其主要内容有:数据帧的封装和拆卸、实现和维护MAC协议、比特差错控制以及寻址。
数据链路层中与接入各种传输媒体无关的内容放在LLC子层,其主要内容有:建立和释放数据链路层的逻辑连接、提供与高层的接口以及差错控制。
MAC子层及其功能:
功能有三:(1)提供物理链路的访问:即是连接下层,访问物理层可以通过MAC子层。(2)链路级的站点标识,即是在该层次保留了MAC地址标识一个唯一
的站点。(3)链路级的数据传输:即是连接LLC子层,从LLC子层接受数据,附加上MAC地址和控制信息后再校验一下放到物理层去。总结:MAC子层就是承上启下,加MAC地址。
什么是MAC地址?
MAC地址是IEEE管理,一个制造商从IEEE获得唯一的地址块,这个获得的地址块又被称为一个组织的OUI(Organizationally
Unique Identifier),获得这个地址可以为16777216个设备分配地址。
MAC地址后48bit,通常被表示为12bit的点分十六进制数。前六位代表某个制造商,后六位由制造商自己决定。
假设分给思科某个设备为00-60-2F-1A-2E-3D,那么00-60-2F是思科OUI。后面六位则是思科内部给设备分的地址。
MAC地址分类:(1)物理MAC地址:固化在硬件里(如网卡)中,网络上绝对唯一的标识一个终端。(2)广播MAC地址:其48bit全部位1,如FF-FF-FF-FF-FF-FF,代表网络上的所有终端设备。(3)组播MAC地址:一个逻辑MAC地址,代表网络上的一组终端(这个以后会提到)。
LLC子层及其功能:
LLC负责识别网络层协议,然后对它们进行封装。LLC报头告诉数据链路层一旦帧被接收到时,应当对数据包做何处理。工作原理:主机接收到帧并查看其
LLC报头,以找到数据包的目的地;LLC子层也可以提供流量控制并控制比特流的排序。总结:LLC子层也是一个承上启下的作用,连接网络层和MAC子
层。
它定义三种数据操作类型:(1)无连接,这种传输效果难以保证。(2)面向连接,该方式提供了四种服务:连接的建立、确认和数据到达响应、差错恢复(请求重发接收的错误数据)以及滑动窗口(用来提高数据传输速率)。(3)无连接应答响应服务。
总结:MAC子层和LLC子层都是起到承上启下的作用,MAC子层和LLC子层的作用在以后的具体帧格式中还会提到,其中MAC地址是本节最重要的概念。
LLC子层的主要工作是控制信号交换、数据流量控制(Data Flow Control),解释上层通信协议传来的命令并且产生响应,以及克服数据在传送的过程中所可能发生的种种问题(如数据发生错误,重复收到相同的数据,接收数据的顺序与传送的顺序不符等)。在LLC子层方面,IEEE 802系列标准中只制定了一种标准,各种不同的MAC都使用相同的LLC子层通信标准,使更高层的通信协议可不依赖局域网络的实际架构。
不同工作站的网络层通信协议可通过LLC子层来沟通。由于网络层上可能有许多种通信协议同时存在,而且每一种通信协议又可能同时与多个对象沟通,因此当LLC子层从MAC子层收到一个数据包时必须能够判断要送给网络层的哪一个通信协议。为了达到这种功能,LLC子层提供了所谓的“服务点”(Service Access Point,SAP)服务,通过它可以简化数据转送的处理过程。为了能够辨认出LLC子层通信协议间传送的数据属于谁,每一个LLC数据单元(LLC Data Unit)上都有“目的地服务点”(Destination Service Access Point, DSAP) 和“原始服务点”(Source Service Access Point,SSAP)。一对DSAP与SSAP即可形成通信连接。由SSAP送出来的数据经过LLC子层的传送之后便送给DSAP,反之亦然。因此DSAP与SSAP成为独立的联机通信,彼此间所传送的数据不会与其他联机通信的数据交换。当然在传送的过程中所有联机通信的数据都必须经由惟一的MAC管道来传送。
2.为何只有局域网内链路层分成两个子层?
局域网的数据链路层:
局域网最大特点是网络为一个单位所拥有,且地里范围和站点数目均有限。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,IEEE
802委员会就把局域网的数据链路层拆成两个子层,即逻辑链路层LLC子层和媒体接入控制MAC(MAC地址)子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层,而LLC子层则与传输媒体无关,不管采用何种传输媒体和MAC子层的局域网对LLC子层来说都是透明的。
以太网在局域网中已取得垄断的地位,并且几乎成为了局域网的代名词。由于因特网发展很快,现在逻辑链路控制子层LLC的作用已经消失了,很多厂商生产网卡适配器就仅装有MAC协议而没有LLC协议。
(局域网分类:以太网,ATM,令牌网,WLAN)LLC则是对于不同局域网介质的处理的层次,因为现在都是以太网了,所以LLC层逐步退出