数据链路层概述

数据链路层概述

链路(Link)就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。
数据链路(Data Link)是指把实现通信协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
数据链路层以帧为单位传输和处理数据。

使用点对点信道的数据链路层

三个重要问题：封装成帧，差错检验，可靠传输

封装成帧

• 封装成帧是指数据链路层给上层交付的协议数据单元添加帧头和帧尾使之成为帧。

• 帧头和帧尾中包含有重要的控制信息。

• 贞头和帧尾的作用之一就是帧定界。

• 透明传输是指数据链路层对上层交付的传输数据没有任何限制就好像数据链路层不存在一样。

• 面向字节的物理链路使用字节填充(或称字符填充)的方法实现透明传输。
  

• 面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输。(一个字节等于8个比特）
  

• 为了提高帧的传输效率，应当使帧的数据部分的长度尽可能大些。

• 考虑到差错控制等多种因素，每一种数据链路层协议都规定了帧的数据部分的长度上限，即最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。

细节部分：理解的可以跳过
封装成帧是指数据链路层给上层交付的协议数据单元添加帧头和帧尾使之成为帧


PPT帧的格式：红色部分就是帧定界

Mac帧的格式：没有帧定界
有前导码和帧间间隔

差错检查

• 检错码只能检测出帧在传输过程中出现了差错，但并不能定位错误，因此无法纠正错误。
• 要想纠正传输中的差错，可以使用冗余信息更多的纠错码进行前向纠错。但纠错码的开销比较大，在计算机网络中较少使用。
• 循环冗余校验CRC有很好的检错能力（漏检率非常低)，虽然计算比较复杂，但非常易于用硬件实现，因此被广泛应用于数据链路层。
• 在计算机网络中通常采用我们后续课程中将要讨论的检错重传方式来纠正传输中的差错，或者仅仅是丢弃检测到差错的帧，这取决于数据链路层向其上层提供的是可靠传输服务还是不可靠传输服务。
  
  
  
  

可靠传输

可靠传输的实现机制——停止-等待协议

使用广播信道的数据链路层

共享式以太网的媒体接入控制协议CSMA/CD
802.111局域网的媒体接入控制协议CSMA/CA`

数据链路层的互连设备

网桥和交换机的工作原理
集线器（物理层互连设备)与交换机的区别