数据链路层（Data Link Layer）

                                    数据链路层（Data Link Layer）

            位于物理层 和 网络层 之间， 它能够提供对物理通信的控制 并 提供对上面网络层的服务。

该层执行以下主要功能：成帧、寻址、差错控制和可靠性、流量控制、介质访问控制。

（1）成帧

网络层的IP数据报传送到 数据链路层 成为 帧的数据部分，在帧的数据部分前后加上首部和尾部，就构成了一个完整的帧。

最大传送单元（Maximum Transfer Unit） 是指 帧的数据部分的长度上限。

帧定界：

接受链路层用来确定每一帧的开始 和 结束。

帧定界有多种方法，主要分为两类。

采用特殊的物理编码标记帧的边界 和 通过是否存在某个信号来标识边界。

比如以太网，不同以太网系统中都会采用不同的成帧方式。

成帧协议也有两种： 面向位的， 和 面向字节的， 根据其基本单元。

1、面向位的

比如 HDLC（高级数据链路控制），以 01111110标记。

在每5个连续的1后面插入一个0.

2、面向字节的

指定特殊字符，比如SOH （头部开始）和 STX（文本开始）

存在转义字符。

帧格式：

帧头部中主要包含以下字段。

地址，源地址和目的地址。

长度、整个帧的长度，或者数据的长度。

类型、网络层协议的类型。

错误检测代码：（将在差错控制中详细介绍）

（2）寻址

IEEE 802标准。（没什么好说的。。）

（3）差错控制和可靠性

主要有两种检测函数：checksum（校验和） 和 CRC（循环冗余检测，Circuit Redundancy Check）

在更高层协议（TCP，UDP,IP） 中使用 checksum， CRC只用于以太网和无线局域网。

原因：1、CRC容易在硬件中实现，而高层协议几乎总在软件中实现。2、CRC对物理传输错误是健壮的，所以不需要使用checksum复核了。

checksum 原理（算法）：

将所有位按照相邻字节配对形成 16位的字（如有剩余一个，最后再处理），然后将这些16位字全部加起来，（最后如果剩下一个字节，也加起来），然后对得到的数操作（用32位 sum 表示， 这样判断溢出），如果有溢出（即32位sum前16位非0），将该sum折叠，重复折叠操作，直到sum前16位 为0.最后将sum 取反 得到checksum。

代码如图：

CRC原理（算法）：

首先注意，这里的全部运算皆是在模2的条件下进行的。（其实不用搞懂模运算，感兴趣的小伙伴可以补充一波数论同余）

假设帧内容有m位，发射机生成一个k位序列（Frame check sequence），将m位帧内容左移k位（就是末尾添加k个0），用这个数模2除以 FCS，得到一个余数，将刚刚那个m+k位的数加上这个余数，，得到的这个数就是要传输的帧。

接收机将收到的帧内容除以 FCS ，若余数为0，则验证正确，反之不然。

（4）流量控制

这是由于一种情况：发送机不断发送分组数据，而接收机来不及处理，那么这个时候就需要提醒发送机放慢速度。

即流量控制。

最简单的方法：停止--等待，发射机发送一个帧，等待接收机确认，然后发送下一个。这样会使链路的利用率非常低。

滑动窗口协议：

通过窗口滑动传送帧

（5）介质访问控制

多个节点共享同一个物理介质时用到的机制。

恩。。同学们看到这里很烦了吧，我也累了，没什么用，等有新发现再来补充。