数据链路层

数据链路层简单模型

点对点信道 ：使用一对一的点对点通信方式。

广播信道：使用一对多的广播通信方式。

链路：一条点到点的物理路段，中间没有任何其他的交换节点。

数据链路（data link）：除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。把实现这些协议的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路。

帧：包括帧头、帧尾、物理层地址、校验值。

数据链路层要解决的三个基本问题：

1.封装成帧：就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。

2.透明传输： 用字节填充法解决透明传输的问题，在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”。 补充：接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。

3.差错控制：

差错检测（循环冗余检验算法CRC）

• 计算规则就是做不进位的加法运算，所得余数就是帧检验序列（FCS ）
• 若检验所得余数R=0，则判定这个帧没有出错，就接受。反之，丢弃。

特点：

• 不能确定究竟是哪一个或那几个比特出现了差错。
• 只要经过严格的挑选，并且用位数足够多的除数P，那么出现检测不到的差错的概率就很小。
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两种情况下的数据链路层：

1.使用点对点信道的数据链路层

点对点协议（PPP）：

• 全世界使用得最多的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网一般就是使用PPP协议。
• 帧格式：
  • 标志字段F=Ox7E（二进制表示01111110）
  • 地址字段A只置为OxFF，实际上地址字段并不起作用。
  • 控制字段C通常置为Ox03。
  • PPP面向字节的，所有PPP的帧的长度都是整数字节。
• 透明传输问题：
  • PPP使用同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样）。
    
  • 使用异步传输时，使用一种特殊的字符填充法。
    

2.使用广播信道的数据链路层：

局域网的数据链路层：

• 主要特点：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。
• 主要优点：
  • 具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网。
  • 便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。
  • 提高了系统的可靠性、可用性和残存性。