计算机网络体系结构与数据通信（三） 数据链路层

0、概述

数据链路层：组合成帧，提供差错控制和透明可靠的传输

1. 差错控制：属于信道编码，通过增加信源的冗余度来提高通信的可靠性，通常使用循环冗余校验码（CRC）
2. 透明传输：指不管数据是什么样的比特组合，都能够在链路上传输，比如说，当数据中的比特组合恰好和某个控制信息一样时，接收方也不会误认为这个数据是控制信息
3. 可靠传输：数据无差错地从发送端传输到接收端
4. 流量控制：
   https://blog.csdn.net/qq_43134477/article/details/124301433
   

1、硬件：交换机、网卡

1.1、交换机

(1)隔离冲突域

(2)在网络内进行数据帧转发

读取数据包中的MAC地址并根据内部的MAC地址表转发给指定端口：

1. 交换机须负责MAC地址表的学习和维护（表中存放了MAC地址与交换机端口的映射关系）
2. 转发形式：泛洪（广播）、转发（单播）、组播、丢弃

(3)三层交换机(L3 Switch)

L3 Switch，工作在第三层网络层:

1. 是交换和路由的有机结合，具有交换机的硬件高速转发和简化后的高效路由功能。
2. 三层交换机最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发。

(4)隔离广播域：VLAN

VLAN，虚拟局域网

1. 交换机使用VLAN技术划分虚拟局域网来隔离广播：不同VLAN之间无法进行通信
2. VLAN必须引入三层路由技术实现不同VLAN间的通信，可以通过二层交换机和路由器实现，也可以通过三层交换机实现

广播风暴：广播帧在有环路的链路层广播域中传播，会被无限转发，导致广播帧占用网络带宽，降低设备性能。

1.2、网卡(网络适配器)

(1)通过MAC地址唯一标识网络设备

每个网卡都烧录了一个独一无二的、专属的、固定的MAC地址（物理地址），MAC地址长48为(6字节)，常表示为12个16进制数

(2)封装以太网帧

2、协议

2.1、局域网链路层协议

以太网是局域网的主流技术，以太网根据802.3标准管理

2.2、广域网链路层协议

（1）PPP点对点协议

1. 广域网最常用的链路层协议：HDLC层在误码率较高的链路起到极大作用，但随着技术发展，链路层出错概率不大，现在PPP用得最广泛
2. 面向字节
3. 不可靠

PPPoE:
PPP over Ethernet，是对PPP的拓展，在以太网上提供点对点连接、建立PPP会话，使以太网（局域网）中的主机能够连接到远端的宽带接入服务器

（2）HDLC高级数据链路控制

1. 广域网链路层协议
2. 面向比特
3. 可靠：有序号和确认机制

2.3、链路管理协议：STP