Update 计算机网络 - 链路层.md

重新绘制配图，把公式图片改为文字，统一列表格式，补充参考资料。

notes/计算机网络 - 链路层.md

@@ -21,6 +21,7 @@
     * [以太网](#以太网)
     * [交换机](#交换机)
     * [虚拟局域网](#虚拟局域网)
+    * [参考资料](#参考资料)
 <!-- GFM-TOC -->
 
 
@@ -30,7 +31,7 @@
 
 将网络层传下来的分组添加首部和尾部，用于标记帧的开始和结束。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/29a14735-e154-4f60-9a04-c9628e5d09f4.png" width="300"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/link-framing.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ### 2. 透明传输
 
@@ -38,7 +39,7 @@
 
 帧使用首部和尾部进行定界，如果帧的数据部分含有和首部尾部相同的内容，那么帧的开始和结束位置就会被错误的判定。需要在数据部分出现首部尾部相同的内容前面插入转义字符。如果数据部分出现转义字符，那么就在转义字符前面再加个转义字符。在接收端进行处理之后可以还原出原始数据。这个过程透明传输的内容是转义字符，用户察觉不到转义字符的存在。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/e738a3d2-f42e-4755-ae13-ca23497e7a97.png" width="500"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/byte-stuffing.png" width="740px"/> </div><br>
 
 ### 3. 差错检测
 
@@ -66,13 +67,13 @@
 
 频分复用的所有主机在相同的时间占用不同的频率带宽资源。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/4aa5e057-bc57-4719-ab57-c6fbc861c505.png" width="350"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/mux-fdm.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ### 2. 时分复用
 
 时分复用的所有主机在不同的时间占用相同的频率带宽资源。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/67582ade-d44a-46a6-8757-3c1296cc1ef9.png" width="350"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/mux-tdm.png" width="720px"/> </div><br>
 
 使用频分复用和时分复用进行通信，在通信的过程中主机会一直占用一部分信道资源。但是由于计算机数据的突发性质，通信过程没必要一直占用信道资源而不让出给其它用户使用，因此这两种方式对信道的利用率都不高。
 
@@ -80,7 +81,7 @@
 
 是对时分复用的一种改进，不固定每个用户在时分复用帧中的位置，只要有数据就集中起来组成统计时分复用帧然后发送。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/6283be2a-814a-4a10-84bf-9592533fe6bc.png" width="350"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/mux-stdm.png" width="720px"/> </div><br>
 
 ### 4. 波分复用
 
@@ -90,59 +91,56 @@
 
 为每个用户分配 m bit 的码片，并且所有的码片正交，对于任意两个码片 S 和 T 有
 
-<!-- <div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?\frac{1}{m}\vec{S}\cdot\vec{T}=0" class="mathjax-pic"/></div> <br> -->
-
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/308a02e9-3346-4251-8c41-bd5536dab491.png" width="100px"> </div><br>
+```text
+(1/m) S·T = 0
+```
 
 为了讨论方便，取 m=8，设码片 S 为 00011011。在拥有该码片的用户发送比特 1 时就发送该码片，发送比特 0 时就发送该码片的反码 11100100。
 
 在计算时将 00011011 记作 (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)，可以得到
 
-<!-- <div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?\frac{1}{m}\vec{S}\cdot\vec{S}=1" class="mathjax-pic"/></div> <br> -->
-
-<!-- <div align="center"><img src="https://latex.codecogs.com/gif.latex?\frac{1}{m}\vec{S}\cdot\vec{S'}=-1" class="mathjax-pic"/></div> <br> -->
-
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/6fda1dc7-5c74-49c1-bb79-237a77e43a43.png" width="100px"> </div><br>
-
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/e325a903-f0b1-4fbd-82bf-88913dc2f290.png" width="125px"> </div><br>
+```text
+(1/m) S·S  = 1
+(1/m) S·S' = -1
+```
 
 其中 S' 为 S 的反码。
 
-利用上面的式子我们知道，当接收端使用码片 S 对接收到的数据进行内积运算时，结果为 0 的是其它用户发送的数据，结果为 1 的是用户发送的比特 1，结果为 -1 的是用户发送的比特 0。
+由上面的式子可知，当接收端使用码片 S 对接收到的数据进行内积运算时，结果为 0 的是其它用户发送的数据，结果为 1 的是用户发送的比特 1，结果为 -1 的是用户发送的比特 0。
 
 码分复用需要发送的数据量为原先的 m 倍。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/99b6060e-099d-4201-8e86-f8ab3768a7cf.png" width="500px"> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/cdma.png" width="760px"/> </div><br>
 
 
 ## CSMA/CD 协议
 
 CSMA/CD 表示载波监听多点接入 / 碰撞检测。
 
--   **多点接入**  ：说明这是总线型网络，许多主机以多点的方式连接到总线上。
--   **载波监听**  ：每个主机都必须不停地监听信道。在发送前，如果监听到信道正在使用，就必须等待。
--   **碰撞检测**  ：在发送中，如果监听到信道已有其它主机正在发送数据，就表示发生了碰撞。虽然每个主机在发送数据之前都已经监听到信道为空闲，但是由于电磁波的传播时延的存在，还是有可能会发生碰撞。
+- 多点接入：说明这是总线型网络，许多主机以多点的方式连接到总线上；
+- 载波监听：每个主机都必须不停地监听信道。在发送前，如果监听到信道正在使用，就必须等待；
+- 碰撞检测：在发送中，如果监听到信道已有其它主机正在发送数据，就表示发生了碰撞。虽然每个主机在发送数据之前都已经监听到信道为空闲，但是由于电磁波的传播时延的存在，还是有可能会发生碰撞。
 
-记端到端的传播时延为 τ，最先发送的站点最多经过 2τ 就可以知道是否发生了碰撞，称 2τ 为   **争用期**  。只有经过争用期之后还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。
+记端到端的传播时延为 τ，最先发送的站点最多经过 2τ 就可以知道是否发生了碰撞，称 2τ 为 **争用期**。只有经过争用期之后还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。
 
-当发生碰撞时，站点要停止发送，等待一段时间再发送。这个时间采用   **截断二进制指数退避算法**   来确定。从离散的整数集合 {0, 1, .., (2<sup>k</sup>-1)} 中随机取出一个数，记作 r，然后取 r 倍的争用期作为重传等待时间。
+当发生碰撞时，站点要停止发送，等待一段时间再发送。这个时间采用 **截断二进制指数退避算法** 来确定。从离散的整数集合 {0, 1, .., (2<sup>k</sup>-1)} 中随机取出一个数，记作 r，然后取 r 倍的争用期作为重传等待时间。其中 k = min(重传次数, 10)，重传 16 次仍不成功就丢弃该帧。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/19d423e9-74f7-4c2b-9b97-55890e0d5193.png" width="400"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/csma-cd.png" width="740px"/> </div><br>
 
 ## PPP 协议
 
 互联网用户通常需要连接到某个 ISP 之后才能接入到互联网，PPP 协议是用户计算机和 ISP 进行通信时所使用的数据链路层协议。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/e1ab9f28-cb15-4178-84b2-98aad87f9bc8.jpg" width="300"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/ppp-access.png" width="740px"/> </div><br>
 
 PPP 的帧格式：
 
-- F 字段为帧的定界符
-- A 和 C 字段暂时没有意义
-- FCS 字段是使用 CRC 的检验序列
-- 信息部分的长度不超过 1500
+- F 字段为帧的定界符；
+- A 和 C 字段暂时没有意义；
+- FCS 字段是使用 CRC 的检验序列；
+- 信息部分的长度不超过 1500 字节。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/759013d7-61d8-4509-897a-d75af598a236.png" width="400"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/ppp-frame.png" width="740px"/> </div><br>
 
 ## MAC 地址
 
@@ -158,7 +156,7 @@ MAC 地址是链路层地址，长度为 6 字节（48 位），用于唯一标
 
 可以按照网络拓扑结构对局域网进行分类：
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/807f4258-dba8-4c54-9c3c-a707c7ccffa2.jpg" width="800"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/lan-topology.png" width="740px"/> </div><br>
 
 ## 以太网
 
@@ -170,11 +168,11 @@ MAC 地址是链路层地址，长度为 6 字节（48 位），用于唯一标
 
 以太网帧格式：
 
--   **类型**  ：标记上层使用的协议；
--   **数据**  ：长度在 46-1500 之间，如果太小则需要填充；
--   **FCS**  ：帧检验序列，使用的是 CRC 检验方法；
+- 类型：标记上层使用的协议；
+- 数据：长度在 46-1500 之间，如果太小则需要填充；
+- FCS：帧检验序列，使用的是 CRC 检验方法。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/164944d3-bbd2-4bb2-924b-e62199c51b90.png" width="500"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/ether-frame.png" width="760px"/> </div><br>
 
 ## 交换机
 
@@ -184,7 +182,7 @@ MAC 地址是链路层地址，长度为 6 字节（48 位），用于唯一标
 
 下图中，交换机有 4 个接口，主机 A 向主机 B 发送数据帧时，交换机把主机 A 到接口 1 的映射写入交换表中。为了发送数据帧到 B，先查交换表，此时没有主机 B 的表项，那么交换机就把该帧广播到除接口 1 以外的所有接口，主机 C 和主机 D 会丢弃该帧，主机 B 回应该帧向主机 A 发送数据包时，交换机查找交换表得到主机 A 映射的接口为 1，就发送数据帧到接口 1，同时交换机添加主机 B 到接口 2 的映射。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/a4444545-0d68-4015-9a3d-19209dc436b3.png" width="800"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/switch-learning.png" width="780px"/> </div><br>
 
 ## 虚拟局域网
 
@@ -192,7 +190,17 @@ MAC 地址是链路层地址，长度为 6 字节（48 位），用于唯一标
 
 例如下图中 (A1, A2, A3, A4) 属于一个虚拟局域网，A1 发送的广播会被 A2、A3、A4 收到，而其它站点收不到。
 
+<div align="center"> <img src="pics/vlan-broadcast.png" width="760px"/> </div><br>
+
 使用 VLAN 干线连接来建立虚拟局域网，每台交换机上的一个特殊接口被设置为干线接口，以互连 VLAN 交换机。IEEE 定义了一种扩展的以太网帧格式 802.1Q，它在标准以太网帧上加进了 4 字节首部 VLAN 标签，用于表示该帧属于哪一个虚拟局域网。
 
-<div align="center"> <img src="https://cs-notes-1256109796.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/e98e9d20-206b-4533-bacf-3448d0096f38.png" width="500"/> </div><br>
+<div align="center"> <img src="pics/vlan-tag.png" width="760px"/> </div><br>
 
+## 参考资料
+
+- 谢希仁. 计算机网络（第 7 版）[M]. 电子工业出版社, 2017.
+- Kurose J F, Ross K W. 计算机网络：自顶向下方法（第 7 版）[M]. 机械工业出版社, 2018.
+- [RFC 1661: The Point-to-Point Protocol (PPP)](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1661)
+- [RFC 1662: PPP in HDLC-like Framing](https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1662)
+- [IEEE 802.3 Ethernet Working Group](https://www.ieee802.org/3/)
+- [IEEE 802.1Q: Bridges and Bridged Networks](https://www.ieee802.org/1/pages/802.1Q.html)