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计算机网络笔记数据链路层

主要内容：

1，数据链路层的点对点信道和广播信道的特点，以及两种信道所使用的协议（PPP协议和CSMA/CD协议）
2，数据链路层的三个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检测
3，以太网MAC层的硬件地址
4，适配器、转发器、集线器、网桥、以太网交换机的作用及使用场合

数据链路层概述

概述
数据链路层：是OSI参考模型中的第二层,介乎于物理层和网络层之间，在物理层所提供的服务的基础上向网络层提供服务。数据链路层的作用是对物理层传输原始比特流的功能的加强。

信道类型：数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：

  • 点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。

  • 广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。

链路 VS 数据链路

  • 链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换结点,一条链路只是一条通路的一个组成部分。

  • 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。若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。

现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。

数据链路层的基本功能
1.数据链路管理

  • 数据链路的建立，维护与释放

2.帧同步：在发送节点中，帧交给物理层后，物理层将帧逐位的传输出去此时要求帧为有序的。
3.数据的透明传输
4.差错控制
5.流量控制
6.寻址

数据链路层的三个基本问题

  • 封装成帧
  • 透明传输
  • 差错检测

三个基本问题详解

点对点的数据链路层协议

  • 数据链路层协议分为面向字符型和面向比特型
    面向字符的数据链路层协议基本被淘汰了，主要为面向比特型的数据链路层协议,HDLC协议（High Level Data Link Control，高级数据链路控制）就是一种面向比特流的数据链路层协议。

PPP协议（point-to-point protocol）

ppp协议就是用户计算机和ISP进行通信是所使用的数据链路层协议。

ppp协议的介绍
ppp协议帧格式

使用广播信道的数据链路层

局域网的数据链路层

局域网特点：网络为一个单位所有，且地理范围和站点数目均有限。
适配器：计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器，适配器接收和发送各种帧时不需要使用计算机的cpu，这时cpu可以处理其他任务，当适配器收到有差错的帧时，就把这个帧丢掉而不必通知计算机。当适配器接收到正确的帧后，他就使用中断来通知该计算机并交付协议栈中的网络层。

CSMA/CD协议

协议详解
再来一篇

使用广播信道的以太网
以太网的信道利用率
以太网的MAC层
mac帧格式
在网络层扩展以太网
在数据链路层扩展以太网
网桥
多接口网桥——交换机
敬请参考
扩展以太网
这些概念务必掌握，是了解网络搭建起来的重要部分。

参考文章1
参考文章2

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