网络基础知识讲座之四：理解数据链路层
数据链路层的定义与基本功能
数据链路层的定义与基本功能一、数据链路层基本概念1.1结点：数据链路层上的结点主要是主机和路由器。
由物理线路联接起来的两个结点，又叫相邻结点。
1.2链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。
分为有线链路、无线链路。
1.3数据链路：两络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。
1.4帧：链路层的协议数据单元，作用是封装网络层数据报。
数据链路层的作用是负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。
数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标网络层。
主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。
二、数据链路层具备的基本功能（1）为网络层提供服务数据链路层向网络层提供三种基本功能：1、无确认无连接服务，2、有确认无连接服务，3、有确认面向连接服务。
无确认无连接服务：通常用于实时服务，或误码率比较低的通信信道。
源主机在发送数据时没有事先与目标主机建立链接，而且目的主机在收到数据时，也不需要发送确认数据，如果帧丢失，数据链路层也不负责重发，而直接交由上层处理。
有确认无连接服务：源主机在发送数据时没有事先与目标主机建立链接，但目的主机在收到数据时，必须发送确认数据帧，如果源主机在规定时间内没有收到确认数据，则源主机则重发一次数据。
这就可以提搞链路上的可靠性，一般用于无线传输。
有确认面向链接服务：源主机在发送数据时事先与目标主机建立链接，同时目的主机在收到数据时，必须发送确认数据帧。
（2）链接管理，即连接的建立、维持、释放（用于面向连接的服务）。
（3）组帧。
（4）流量控制，限制发送方的发送速度。
（5）差错控制，差错控制主要有帧错或是位错。
数据链路层的概念
数据链路层的概念数据链路层是计算机网络中的一个关键层次，位于物理层和网络层之间。
它负责将数据转换为比特流，以便在物理介质上进行传输，并为网络层提供可靠的数据传输连接。
数据链路层确保相邻节点之间的数据传输的可靠性、有序性和透明性。
数据链路层的任务主要包括以下几个方面：1. 封装与解封装：在发送端，数据链路层将网络层传递的数据添加上头部和尾部，形成帧(frame)。
在接收端，数据链路层将帧解封装，提取出网络层需要的数据。
2. 物理地址的添加与识别：数据链路层使用物理地址（MAC地址）来识别网络中的不同节点，包括主机、路由器等。
发送端需要在帧中添加目标MAC地址，接收端通过比较目标MAC地址和自身MAC地址来判断是否接收此帧。
3. 流量控制与错误检测：数据链路层通过流量控制机制来确保发送端和接收端的数据传输速度相匹配，避免数据溢出或丢失。
同时，在数据帧中添加用于错误检测的冗余信息，如循环冗余校验（CRC）码，以保证数据的可靠性。
4. 帧同步：数据链路层将比特流按照特定规则划分成帧，并通过同步字节或特定的比特模式来标识帧的开始和结束，以实现帧的同步。
5. 差错控制与重传机制：数据链路层使用差错检测和纠正技术，如差错校验码、确认应答等，以检测和纠正传输过程中可能出现的比特错误。
如果发现错误帧，则重传丢失或损坏的帧。
6. 复用与分用：数据链路层可以将多个网络层数据包合并成一个帧进行传输，也可以将一个帧拆分成多个数据包。
这样可以提高网络资源的利用率，同时分解数据负载。
数据链路层的实现方式有多种，主要包括点对点方式和广播方式。
在点对点方式下，数据链路层在发送节点和接收节点之间建立一对一的连接。
典型的例子是PPP（Point-to-Point Protocol）协议。
在广播方式下，数据链路层向网络中的所有节点广播数据，典型的例子是以太网。
不同的实现方式适用于不同的网络拓扑结构和需求。
总之，数据链路层是计算机网络中非常重要的一层，它负责处理物理层提供的比特流，并为网络层提供可靠的数据传输服务。
计算机网络教学资料-第4章数据链路层.ppt
6
数据链路层像个数字管道
❖ 常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数 字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位 是帧。
❖ 采用复用技术，一条物理链路可以构成多条数 据链路
结点
帧
帧
结点
❖ 早期的数据通信协议曾叫作通信规程 (procedure)。因此在数据链路层，规程和协 议是同义语。
在数据通信和计算机网络中，几乎都采用ARQ差错控制 技术。在采用无线电信道的通信系统中，由于信道误 码率较高，大多采用HEC方式的差错控制技术。
18
18
4.反馈检验 反馈校验方式又称回程校验。
接收端把收到的数据序列原封不动地转发回发送端，发端 将原发送的数据序列与返送回的数据序列比较。如果发现错 误，则发送端进行重发，直到发端没有发现错误为止。
优点：不需要反馈信道，也不存在由于反复重发而延误时间 ，实时性好。
缺点：附加的监督码较多，传输效率低，纠错设备比检错设 备复杂。
17
2.差错控制的方式
3、混合纠错 它是反馈纠错和前向纠错两种方式的结合。发送 端的码字不仅有检错能力，而且还具有一定的纠 错能力。接收端收到码字后，译码器首先检验错 误情况，如果在码的纠错能力以内，则自动纠错 ；如果超过了码的纠错能力，接收端通过反馈信 道命令发送端重发来纠正错误。
7
4.2 三个基本问题
(1) 帧定界 (2) 透明传输 (3) 差错控制
8
4.2.1 帧定界
❖ 帧定界(framing)就是确定帧的界限。
帧开始 帧首部
从这里开始发送
IP 数据报 帧的数据部分
MTU 数据链路层的帧长
9
帧结束 帧尾部
什么是数据链路层？请解释其功能和作用。
什么是数据链路层？请解释其功能和作用。
数据链路层是计算机网络中的一层，位于物理层和网络层之间。
其主要功能是在物理传输介质上提供可靠且可预测的数据传输。
功能：
1. 物理地址寻址：数据链路层使用物理地址（MAC地址）进
行节点之间的寻址，确保数据能够正确到达目标节点。
2. 帧同步：数据链路层将数据划分为帧（frame），添加起始
符和终止符，并进行同步以确保接收方正确解析帧。
3. 流量控制：数据链路层对数据的流量进行控制，以确保发送
方与接收方之间的数据传输能够平衡，防止接收方无法处理过多的
数据。
4. 差错检测与纠正：数据链路层使用差错检测技术（如循环冗
余检测）来检测和纠正传输过程中可能产生的比特错误，提高数据
传输的可靠性。
作用：
1. 数据帧传输：数据链路层负责将网络层传来的数据分割为较
小的数据帧，并添加必要的控制信息，然后通过物理层进行传输。
2. 可靠传输：通过差错检测和纠正技术，数据链路层确保数据
能够在物理传输介质上可靠地传输，以防止数据在传输过程中发生
错误或丢失。
3. 数据流控制：数据链路层通过流量控制机制，确保发送方和
接收方之间的数据传输速度适当，以避免数据拥堵和丢失。
4. 数据链路管理：数据链路层管理节点之间的链路连接，包括
建立、维护和释放链路连接，以及处理链路中可能出现的错误情况。
数据链路层在网络通信中扮演重要角色，其功能和作用确保了
数据能够可靠地传输，并提供了对物理层和网络层之间的接口。
数据链路层到底是什么_数据链路层工作原理是怎样的
数据链路层到底是什么_数据链路层工作原理是怎样的数据链路层简介数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。
数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配；以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
数据链路层的分类1、逻辑控制子层数据链路层的LLC子层用于设备间单个连接的错误控制，流量控制。
与MAC层不同，LLC和物理媒介全无关系。
媒介是CSMA/CD的802.3还是802.5的令牌环都没关系。
它在LAN中是独立的802.2。
在LLC之上的网络层可以是无连接、响应的无连接或面向连接的不同业务。
LLC用业务接入点SAP访问上层协议，有了SAP，站点就能在LLC层只用一个接口同时与几个高层协议玩。
一个SAP是简单的地址或协议ID，内容则为空的LLC帧。
LLC协议数据单元（LLCPDU）即LPDU。
它包括：DSAP（目的SAP）/SSAP（源SAP）;一个定义吞吐量优先级的控制域（Controlfield）;和含带数据的信息域。
在接收方，DSAP例如协议ID就是消息要被递送的，通常DSAP和SSAP是一样的，因为两端只有在同种协议间才能通信。
例如当SAP为AA，代表SNAP（子层接入协议）。
SNAP是个非标准化的，或厂商特定的协议，用于接入协议的业务。
例如当SAP为06，则代表IP协议；当SAP为FO，代表NetBIOS（网络基本输入/输出协议）。
SAP为FF表示广播的Global协议。
SNAP机制规范种DSAP都只有一个字节，那不足够区分所有协议了。
数据链路层的基本概念
数据链路层的基本概念数据链路层的基本概念是计算机网络中的一个关键概念。
数据链路层位于OSI模型中的第二层，负责传输物理层提供的比特流，并将其转化为有意义的数据帧。
它提供了在两个直接相连的节点之间可靠的数据传输服务，同时确保数据的完整性、可靠性和有序性。
本文将逐步回答关于数据链路层基本概念的问题。
一、什么是数据链路层？数据链路层是OSI模型中的第二层，在网络协议栈中位于物理层之上。
它作为网络的关键部分，连接了物理层和网络层。
数据链路层主要负责两个连接节点之间的点对点数据传输，并提供差错控制、流量控制和访问控制等功能。
二、数据链路层的功能有哪些？1. 封装与解封装：数据链路层负责将上层从网络层接收到的数据报封装到数据帧中发送给物理层，同时接收来自物理层的比特流，并将其解封装为数据帧交给网络层。
2. 物理寻址与MAC地址：数据链路层通过物理寻址使用唯一的MAC地址来标识网络中的每个节点，保证数据帧能够准确地传输到指定的目的节点。
3. 差错检测与纠正：数据链路层使用差错检测算法，如循环冗余校验（CRC），来检测数据帧在传输过程中是否发生了比特差错，并在需要时进行纠正。
4. 流量控制与传输可靠性：数据链路层实现了流量控制机制，以确保发送方和接收方之间的数据传输速率匹配，同时使用滑动窗口协议来确保数据的可靠传输。
5. 访问控制与介质共享：数据链路层通过介质访问控制协议，如CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）和TDMA（时分多址），来管理共享介质上的多个节点的访问，实现数据的分时复用。
三、数据链路层的协议有哪些？数据链路层的常见协议包括：1. PPP（点对点协议）：PPP是一种广泛应用于拨号连接和宽带接入的数据链路层协议，它提供了认证、加密和压缩等功能。
2. HDLC（高级数据链路控制）：HDLC是一种同步数据链路层协议，广泛应用于广域网和局域网中，用于数据通信。
3. Ethernet（以太网）：Ethernet是一种广泛应用于局域网的数据链路层协议，它使用CSMA/CD协议来实现多节点间的共享传输。
【大学课件】本科网络课程讲义：数据链路层(PPT,50页)
16
海明编码
海明在1950年提出一种编码来纠正单比特错的 编码。该编码是将码字内的位从左到右依次编 号，编号为2的幂的位是校验位（如第1，2，4， 8…），其余为信息位。
每个校验位的取值应使得包括自己在内的一些 集合服从规定的奇偶性。
集合的选取如下：
6=2+4，7=1+2+4
2 （3，6，7，10，11） 校验位1不满足偶
9=1+8，10=2+8 11=1+2+8
4 （5，6，7） 8 （9，10，11）
校验，而其他校 验位都满足，则 第1位出错，… 18
4.2.2检错码
在实际通信中使用纠错码好还是检错码好呢？
例题：假设一个信道误码率是10-6，且出错是 孤立产生的（即只有单比特错），数据块长度 为1000比特，如果采用纠错编码，需要10个校 验位（210>1011），传送1M数据需要10000个 校验位；如果采用检错编码，每个数据块只需 一个奇偶校验位，传送1M数据只需1000个校 验位和一个重传的数据1001位，共需要2001比 特。
由于需要反馈，且帧的发送和反馈是严格交替 进行的，所以一般采用半双工信道。
29
有噪音信道所涉及的问题
进一步考虑实际的会出错的信道，帧既可能损坏（接收端可通过校验检查 出错误），也可能完全丢失。
发送端仍通过接收端的反馈来决定怎么做。但由于帧会丢失，发送端可能 收不到反馈的确认帧，因此发送端必须引入超时机制（time out），即增加 一个定时计数器，在一定时间后对没有确认的帧进行重发，也称作ARQ （Automatic Retransmit reQuest）。
计算机网络知识：数据链路层基础知识
计算机网络知识：数据链路层基础知识
一、设计数据链路层的原因
1、在原始的物理线路上传输数据信号是有差错的。
2、设计数据链路层的主要目的就是在原始的、有差错的物理传输线路的基础上，采取差错检测、差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供高质量的服务。
3、从网络参考模型的角度看，物理层之上的各层都有改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要的一层。
二、ISO对数据链路层的定义
数据链路层:是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和释放网络实体间的数据链路
数据链路——从数据发送点到数据接收点(点到点 point to point)所经过的传输途径。
物理链路(物理线路)：是由传输介质与设备组成的。
原始的物理传输线路是指没有采用高层差错控制的基本的物理传输介质与设备。
数据链路(逻辑线路)：在一条物理线路之上，通过一些规程或协议来控制这些数据的传输，以保证被传输数据的正确性。
实现这些规程或协议的硬件和软件加到物理线路，这样就构成了数据链路。
当采用复用技术时，一条物理链路上可以有多条数据链路。
理解计算机网络的数据链路层
理解计算机网络的数据链路层计算机网络是现代社会中必不可少的工具，它将彼此独立的计算机、设备和用户连接在一起，实现了信息的传递与共享。
而在计算机网络中，数据链路层是其中一个重要的组成部分，它承担着数据的传输和控制功能，保证了数据的可靠性和安全性。
本文将深入探讨数据链路层的概念、作用、工作原理以及常见的链路层协议。
一、概念数据链路层是计算机网络体系结构中的一层，位于物理层和网络层之间。
它负责将数据帧从一个节点传输到另一个节点，并确保数据的可靠传输。
二、作用数据链路层的主要作用是通过物理传输介质（如电缆、光纤等）提供直接传输数据的能力，并对数据帧进行控制、错误检测与纠正，以保证数据的可靠性和安全性。
三、工作原理数据链路层采用了多种技术和协议来实现数据的传输和控制。
其中，常见的工作原理包括以下几个方面：1. 帧封装数据链路层将网络层传来的IP数据报封装成帧，添加帧起始标识符、地址信息、控制信息、数据信息和帧检错序列等，并在帧尾部添加帧结束标识符，以便接收端识别和解析帧。
2. 帧同步数据链路层通过定时发送字节和特殊控制字符来保持发送端和接收端的时钟同步，以确保数据的稳定传输。
3. 错误控制数据链路层使用差错检测机制，例如循环冗余检验（CRC）等，在接收端对接收到的数据进行检验，如果检测到错误，则请求发送端重新发送。
4. 流量控制数据链路层采用流量控制技术，例如停-等协议、滑动窗口协议等，通过控制发送速率和接收速率来防止数据的丢失和拥塞。
5. 访问控制数据链路层使用访问控制协议，如以太网的CSMA/CD协议，来协调多个节点共享同一物理媒介的访问，以避免冲突和碰撞。
四、常见链路层协议数据链路层有许多协议，常见的包括以太网协议、无线局域网协议（Wi-Fi）、点对点协议（PPP）等。
1. 以太网协议以太网协议是应用最广泛的有线局域网协议，它采用CSMA/CD协议进行多个节点的访问控制，常见的传输速率有10Mbps、100Mbps和1000Mbps等。
网络 第四章数据链路层汇总PPT课件
4.2 停止等待协议
• 理想的链路：
• 链路很可靠，数据帧不会出错与丢失；
• 不管发送方以多快的速率发送，接收方都能 来得及接收而保证不丢失数据帧。
• 此时不需要链路层协议。 主机
节点A
主机
节点B
链帧帧路层
链路层
停止等待协议
不可靠的链路导致可能出现的情况：
• 数据帧出错（噪声干扰） • 数据帧不能到达（链路错误） • 接收溢出（结点差异） • 数据帧重复（链路阻塞）
• ⑻if (data_r=ACK) vs=1-vs ,goto ⑵ {正确}
• ⑼if (data_r=NAK) goto ⑷ {出错重传}
• ⑽if (time_out( )=1) goto ⑷ {超时重传}
停止等待协议接收算法
• ⑴vr←0 {接收序号初始化} • ⑵data_r=recive( ) • ⑶if (data_r=null) goto ⑵ {等待接收} • ⑷if CRC(data_r) send(NAK),data_r=null,
• 链路管理 链路的建立、维持与释放。
• 帧同步 保证接收方能从比特流中分离出数据帧
• 流量控制 协调发送方与接收方同步工作
• 差错控制 接收方能检验出有错误的帧，并采取相 应措施。
数据链路层功能
• 透明传输 数据链路层并不关心所传数据内容，按 一定规则能从帧中区分数据与控制信息。
• 寻址 在多点连接时保证帧被准确送达目的节 点。
数据链路层差错控制
解决“数据帧出错”方法：
• 可对欲发送的帧进行差错编码，接收方 通过差错校验，可判断出接收的数据帧 是否发生错误。如果接收错误，就向发 送方发送一出错标识帧，称为否认帧 NAK，通知发送方重新传送原数据帧。
网络基础知识讲座之四：理解数据链路层
网络基础知识讲座之四：理解数据链路层比IP和路由更重要的是什么?当网络2层出现故障的时候，链路层的知识显得更重要。
许多人都没有掌握构建富有弹性的2层网络必须具备的生成树协议的知识。
当一台交换机出现问题时，除非主机直接连接到这台交换机。
否则不应该影响其它人的网络连接。
在我们深入介绍生成树协议之前，你必须要理解2层内部的工作原理。
2层是数据链路层，是以太网所在的层。
在这一层我们将讨论网桥、交换和虚拟局域网，要让一个网络运行起来，你实际上不需要学习以太网内部的工作原理，当然，如果你愿意学习的话，你可以利用其它的时间学习这方面的知识。
以太网交换机是一种“网桥”设备。
传统的网桥是这样工作的，一开始它接收以太网帧，然后，把它们发送到除接收端口之外的全部其它端口。
以太网交换机具允许允许双绞线连接的能力。
它渐学习哪一个端口连接了哪些MAC地址。
这时候，网桥就变成了一台学习设备，能够存储在一个端口上看到的全部的MAC地址表。
当一个帧需要发出时，网桥将查看在网桥表中的目标MAC地址，并且知道应该在哪一个端口发送这个帧。
这种仅向正确的主机发送数据的能力是交换技术中的一个巨大的进步，因为这可能显著减少通信冲突。
如果在网桥表中没有目标MAC地址，交换机就简单地把数据发送到全部端口。
这是首次发现主机到底在什么地方的惟一方法，因此，正如你看到的那样，把数据发送到全部端口是交换技术中的一个重要原则。
这个原则在路由中也非常必要。
2层相关的重要词汇包括:单播分段(Unicast segmentation):网桥能够限制哪些主机能够收到单播帧(仅发送给一个MAC地址的帧)。
集线器只是简单地把一切数据发送给所有的端口，因此，单播分段本身可以节省大量的带宽。
冲突域(Collision Domain):冲突域是能够发生冲突的网段。
由于交换机采用了直通发送技术以及网卡全部采用双工技术，冲突已经不再发生了。
如果你在一个端口看到冲突，这就意味着有人意外地使用半双工的设备，或者是出现了其它的故障。
局域网技术-数据链路层的基本概念
局域网技术-数据链路层的基本概念数据链路层（Data Link Layer，DLL）是OSI 7层参考模型的第二层，属于低三层中的中间一层。
1.基本概念数据链路层（Data Link Layer，DLL）是OSI 7层参考模型的第二层，属于低三层中的中间一层。
数据链路可以粗略地理解为数据通道。
数据链路的建立、释放，对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
数据链路层的主要作用是用来建立、管理和维护网络通信中的数据链，为数据通信提供可靠的通信链路。
2.数据链路的一般模型数据链路层的基本服务是把源主机网络层的数据以帧为单位，透明、无差错地传输给目的主机的网络层。
数据链路层完成这一服务是通过物理连接来实现的，但具体的数据通路要经过层间接口形成，即源主机由网络层将数据传向数据链路层，再由数据链路层传向物理层，并由物理层发送到目的主机；在目的主机接收后，会以相反的顺序传送到目的主机的网络层。
用户也可以将其看作两个数据链路层的实体使用数据链路协议进行通信，如图所示。
图数据链路层模型3.链路层的功能和提供服务·链路层的功能数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层传来的数据可靠地传输到相邻节点的目标计算机的网络层。
其功能具体表现在以下几个方面。
（1）链路管理：数据链路层的“链路管理”功能包括数据链路的建立、维持和释放3个主要方面。
在面向连接服务中，当两台计算机进行通信时，发送方必须确认知道接收方是处在准备接收数据的状态。
为此，通信双方必须交换一些必要的信息，建立一条数据链路，并且为保证数据传输的可靠性，做一些必要的准备（如对帧序号进行初始化等）；同时在传输数据时要维持数据链路；通信完毕时要释放数据链路，以期待下一次连接。
（2）帧同步：为了向网络层提供服务，数据链路层必须使用物理层提供的服务。
而物理层是以比特流进行传输的，这种比特流并不能保证在数据传输过程中不出现错误，接收到的位数量可能少于或多于发送的位数量。
数据链路层
❖重传时间
重传时间的作用是：数据帧发送完毕后若经过了这样长的 时间还没有收到确认帧，就重传这个数据帧。 为方便起见，我们设重传时间为
tout = tp + tpr+ ta + tp + tpr 设上式右端的处理时间 tpr 和确认帧的发送时间 ta 都远小 于传播时延 tp，因此可将重传时间取为两倍的传播时延， 即
的数据帧，则将其放入数据链 路层的接收缓存。
(3) 将接收缓存中的数据帧上 交主机。
(4) 向发送结点发一信息，表 示数据帧已经上交给主机。
(5) 转到(1)。
❖ 两种情况的对比（传输均无差错）
不需要流量控制
A
B
需要流量控制
A
B
送主机 B
送主机 B
送主机 B
时
间
送主机 B
送主机 B 送主机 B
3.2.3 实用的停止等待协议
3.2.4 循环冗余检验的原理
在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验 CRC 的检错技术。 假设待传送的数据 M = 1010001101（共k bit）。我们在 M的后面再添加供差错检测用的 n bit 冗余码一起发送。 冗余码的计算
✓用二进制的模 2 运算进行 2n 乘 M 的运算，这相当于 在 M 后面添加 n 个 0。 ✓得到的 (k + n) bit 的数除以事先选定好的长度为 (n + 1) bit 的数 P，得出商是 Q 而余数是 R，余数 R 比除数 P 至少要少1 个比特。
(1) 链路管理-当网络中的两个结点要进行通信时，数据的发方 必须确知收方是否已处在准备接受的状态。为此通信的双方必须 先要交换一些必要的信息， 用术语讲必须先建立一条数据链路。 在传输数据时要维持数据链路，而在通信完毕时要释放数据链路。 数据链路的建立、维持和释放就叫做链路管理。 (2) 帧同步-在数据链路层，数据的传送单位时帧。数据一帧一 帧地传送，就可以在出现差错时，将有差错的帧再重传一次，避 免了全部数据的重传。帧同步是指收方应当能从受到的比特流中 准确地区分出一帧的开始和结束。
数据链路层知识点概况
数据链路层知识点概况嘿，朋友们！今天咱来聊聊数据链路层呀！这数据链路层就好比是交通系统中的一段路，它负责把数据从一个地方安全可靠地送到另一个地方呢。
你想想看，数据就像一辆辆小汽车，在网络这个大“公路”上跑。
数据链路层呢，就是给这些小汽车规划好路线，确保它们能顺利到达目的地，而且还不能出事故。
要是没有它，那这些数据小汽车不就乱套啦，到处乱跑，那可不行呀！它有好多重要的任务呢！比如说，它要给数据加上一些“标签”，就像给小汽车贴上牌照一样，这样才能知道这些数据是从哪里来，要到哪里去。
它还要检查数据有没有出错，就像交警检查小汽车有没有故障一样。
如果有错误，它就得想办法修正，不然接收方收到错误的数据，那不就糟糕啦！而且哦，数据链路层还有个很厉害的本事，就是能把大数据分成小块，就像把一个大包裹拆分成小包裹一样。
这样一来，传输起来就更方便、更高效啦。
等数据到了目的地，它再把这些小包裹重新组合起来，变回原来的大数据。
这多神奇呀！就像我们平时寄快递，数据链路层就是负责把我们要寄的东西包装好，贴上地址标签，然后通过各种渠道送到对方手里。
如果中间出了问题，它还得负责解决呢。
你说要是没有数据链路层，这网络世界得乱成啥样呀？那肯定到处都是数据混乱、出错，就像马路上没有交通规则一样，那可太可怕啦！所以呀，数据链路层可真是太重要啦！它就像一个默默工作的小卫士，守护着网络世界的秩序和稳定。
我们平时上网、聊天、看视频，可都离不开它的功劳呢！我们得好好感谢它呀！大家可别小看了这数据链路层哦，它虽然不起眼，但作用可大着呢！它让我们的网络生活变得更加顺畅、更加可靠。
就像我们生活中的那些平凡而伟大的人一样，虽然不引人注目，但却默默地为我们付出。
现在想想，我们每天都在享受着数据链路层带来的便利，却很少有人知道它的存在。
这是不是有点像我们身边那些默默付出的人呢？我们是不是应该多关注一下这些“幕后英雄”呀？总之呢，数据链路层就是网络世界中非常重要的一部分，没有它可不行呀！大家以后再上网的时候，可别忘了它哦！。
数据链路层的通俗理解
数据链路层的通俗理解
嘿，咱来说说数据链路层是啥呗。
有一回啊，我给朋友寄信。
我写好信，装进信封，写上地址，贴上邮票，然后把信投进邮筒。
这就有点像数据链路层的工作呢。
你想啊，数据在网络里传输，就像信在邮政系统里传递一样。
数据链路层呢，就是负责在两个节点之间可靠地传输数据。
就像邮差负责把信从一个地方送到另一个地方。
比如说，我把信投进邮筒后，邮差会把信收集起来，然后按照地址送到下一个邮局。
在这个过程中，邮差要保证信不会丢，不会被弄坏。
数据链路层也是这样，要保证数据在传输过程中不会出错，不会丢失。
在网络里，数据链路层会把数据分成一个个小的数据包，就像把一封信分成几页纸一样。
然后给每个数据包加上一些信息，比如源地址、目的地址啥的。
这样接收方就能知道这个数据包是从哪里来的，要到哪里去。
就像邮差看到信封上的地址，就知道要把信送到哪里去。
而且，如果在传输过程中出了问题，数据链路层还能检测到错误，然后重新
发送数据包。
就像邮差发现信丢了或者坏了，会回去找或者通知寄信人重新寄一封。
所以啊，数据链路层就像是网络世界里的邮差，负责把数据安全、可靠地从一个地方送到另一个地方。
嘿嘿。
教资国考-网络基础知识详解之数据链路层
教资国考|网络基础知识详解之数据链路层
1、数据链路(逻辑链路)与链路(物理链路)有何区别？
答：数据链路(逻辑链)与链路(物理链路)都是两个节点间相连的形式。
数据链路：通常是两个节点为了进行可靠的数据传输而建立的连接(联系)；在其上所完成的数据传输是按协议进行的。
链路：是通信的两节点间的物理连接。
在其上可进行比特流的传输，在没有建立数据链路的连接之前，传输是不可靠的。
数据链路的连接是建立在链路的基础之上的。
一个链路在其生存期间允许有多个数据链路生存期，数据链路释放时，链路不一定要释放。
2、数据链路层中的链路控制包括哪些功能？
答：数据链路层中的数据链路控制包括：数据链路层的建立、维护与释放等链路管理工作及帧的传输、差错控制和流量控制功能等。
3、HDLC帧分为几大类？各类帧的作用？帧各字段的意义？
答：HDLC帧分为三类：信息帧、监控帧及无序号帧。
I信息帧的作用：用于传送有效信息和数据，以控制字段的第一位“0”来标志。
S监控帧的作用：用于提供对链路的建立、拆除及多种控制的功能，以控制字段前两位为“10”来标志。
U无序号帧的作用：有时用于控制目的，但有时也可以在不可靠非连接服务中用来携带数据。
HDLC帧各字段的意义：
最前和最后是两个标志字段：用于确定HDLC帧的开始和结束。
地址字段：在多终端线路的场合特别重要，可用来区别各个终端。
对于点到点的线路，有时用它来区分命令和响应。
控制字段：用作序号、确认及其它目的。
按控制字段的不同类型将HDLC帧分成三类。
浅谈数据链路层
浅谈数据链路层2019年11月国家软考高级网络规化设计师考题中出现了不少数据链路层的考题，我们很多人好象对数据链路层了解的模棱两可，知道一点，但又说不上来，今天我就对整个数据链路层的知识做了一下梳理，希望对大家有所帮助。
数据链路层的作用数据链路层是介于物理层和网络层之间的第2层，它将物理层的比特流封装成帧，通过差错控制、流量控制等，将不可靠的物理传输信道变成无差错的可靠的数据链路，并负责链路的建立、维持和释放的管理。
数据链路层的功能数据链路层主要功能就是把比特流封装成帧，并且保证这些数据帧在链路上无差错的传输，最终完整到达相邻节点。
要想完成如此艰巨的任务，数据链路层得有自己的绝活。
首先你得先搭起链路，相邻节点才能传数据。
然后在别人传的时候，你得站旁边瞧着，不能传太慢了，效率太低；不能传太快了，对面的老兄接不着；不能传错了，你得纠错；再不济也得知道有没有出错，错哪儿了，再发一次也行，这叫检错。
最后活忙完了，咱得善后，释放链路。
通过上面这段口语化的陈述，你也许已经大概了解了它的功能，现在我用专业述语再归纳一下，数据链路层应具备以下四点功能：1、帧同步功能帧同步是指接收方能从所收到的比特流中准确区分帧的起止位置。
帧结构包括数据、控制、校验、起始码和终止码，所以接收方还可以从帧结构中明确帧的格式和有效识别传输中的差错。
数据传输是以帧为单位传输的，因此当接收方识别出某一帧出错时，只需重发此帧就可以了。
说到这里，我们还得提一下帧同步的四种方法：字符计数法、带字符填充的首尾定界符法、带位填充的首尾标志法、物理层编码违例法。
字符计数法简单，就是在帧头设置一个字段来标明该帧包含多少个字符，但也很麻烦，当计数字段出错后，接收方就不知帧尾在哪儿了；带字符填充的首尾定界符就是每一帧都以DLE STX(data link escape;start of text)开头，以DLE ETX(end of text)结束，接收方只管找这两货就知道一帧边界在哪儿了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
比IP和路由更重要的是什么?当网络2层出现故障的时候，链路层的知识显得更重要。
许多人都没有掌握构建富有弹性的2层网络必须具备的生成树协议的知识。
当一台交换机出现问题时，除非主机直接连接到这台交换机。
否则不应该影响其它人的网络连接。
在我们深入介绍生成树协议之前，你必须要理解2层内部的工作原理。
2层是数据链路层，是以太网所在的层。
在这一层我们将讨论网桥、交换和虚拟局域网，要让一个网络运行起来，你实际上不需要学习以太网内部的工作原理，当然，如果你愿意学习的话，你可以利用其它的时间学习这方面的知识。
以太网交换机是一种“网桥”设备。
传统的网桥是这样工作的，一开始它接收以太网帧，然后，把它们发送到除接收端口之外的全部其它端口。
以太网交换机具允许允许双绞线连接的能力。
它渐学习哪一个端口连接了哪些MAC地址。
这时候，网桥就变成了一台学习设备，能够存储在一个端口上看到的全部的MAC地址表。
当一个帧需要发出时，网桥将查看在网桥表中的目标MAC地址，并且知道应该在哪一个端口发送这个帧。
这种仅向正确的主机发送数据的能力是交换技术中的一个巨大的进步，因为这可能显著减少通信冲突。
如果在网桥表中没有目标MAC地址，交换机就简单地把数据发送到全部端口。
这是首次发现主机到底在什么地方的惟一方法，因此，正如你看到的那样，把数据发送到全部端口是交换技术中的一个重要原则。
这个原则在路由中也非常必要。
2层相关的重要词汇包括:
单播分段(Unicast segmentation):网桥能够限制哪些主机能够收到单播帧(仅发送给一个MAC地址的帧)。
集线器只是简单地把一切数据发送给所有的端口，因此，单播分段本身可以节省大量的带宽。
冲突域(Collision Domain):冲突域是能够发生冲突的网段。
由于交换机采用了直通发送技术以及网卡全部采用双工技术，冲突已经不再发生了。
如果你在一个端口看到冲突，这就意味着有人意外地使用半双工的设备，或者是出现了其它的故障。
广播域:发送和接收广播帧的网段。
在交换机产品几年后，网桥运行所采用的老式的存储和发送方式改变了。
新的交换机仅查看帧的目标MAC地址，然后立即把这个帧发送出去。
这种技术称作“直通发送”可以帧更快地直接通过交换机，因为这种方式对帧很少进行处理。
这种方式也暗示了一件重要的事情:一台交换机不再检查CRC(循环冗余校验)以便查看数据包是否损坏。
这还暗示着不可能发生冲突。
另外，为了解决广播网段的问题，我们引入了虚拟局域网技术。
如果你不能向另一台机器发送广播帧，那些机器就不在你的本地网络中，你要把全部数据包发送给一台路由器，接着由路由器发送这些数据包。
实际上，这就是虚拟局域网做的事情:虚拟局域网将网络划分为更多的子网。
你可以在一台交换机上设置虚拟局域网，然后向一个虚拟局域网分配端口。
如果主机A 是虚拟局域网1，这台主机就不能与虚拟局域网2中的任何人通话，就像它们生活在完全没有网络连接的设备中一样。
不过需要注意，这毕竟只是虚拟的，如果交换机的MAC 地址表空间已经被数据填满从而无法继续维护这个交换MAC地址表，为了继续维持通讯交换机将会把收到的所有数据转发到所有端口。
很多人将VLAN视为一种很好的安全措施，实际上任何一个半吊子黑客使用合适的工具都可以很快的攻克交换机的VLAN限制，事实上，当交换机出现MAC地址表溢出的情况时，它会变成一台单纯的HUB。
正如我们已经知道的那样，如果你无法使用ARP协议获得目标的MAC地址，那你必须要使用一台路由器。
这是不是意味着你必须在每个VLAN之间物理的连入一台路由器呢?不需要，因为我们现在拥有3层交换机!设想一个例子，如果你愿意，一台交换机可以配置48个端口。
这台交换机有两个虚拟局域网，虚拟局域网1采用1至24端口，虚拟局域网2采用25至48端口。
要把这两个虚拟局域网连接起来，你基本上有三种选择。
第一，使用一台路由器分别连接这两个虚拟局域网中的一个端口，并且分为VLAN中的主机配置正确的默认路由。
第二种方法是你还可以简单地在每个虚拟局域网中各自建立一个虚拟路由器接口(virtual interfaces)。
在思科的设备，这种虚拟路由器接口可能称作“vlan1”和“vlan2”。
它们拥有自己的IP地址，而VLAN中的主机使用这些虚拟路由器接口作为自己的路由器。
在第三种方法使我们回到了2层概述的最终话题。
如果你拥有多台需要包含同样的虚拟局域网的交换机，你可以通过端口汇聚(trunk)的方式它们都连接起来。
这样，交换机A 中的虚拟局域网1和交换机B中的虚拟局域网1就完全是一样的了。
这是采用802.1q
标准完成的。
802.1q标准为将离开第一台交换机的数据包打上一个虚拟局域网的标识符。
思科把这些交换机间的链路称作“主干端口(trunk ports)”，你可以拥有交换机允许的最多数量的虚拟局域网(目前大多数硬件允许4096个虚拟局域网)。
因此，在虚拟局域网之间建立联系的第三种方法(也是最后一种方法)是把以trunk方式连接一台路由器，并且为每一个虚拟局域网建立一个虚拟路由器接口。
虚拟局域网1上的主机(无论是在交换机A和交换机B上)都能够访问这个路由器接口(这个接口可以在另一台设备上)，因为他们全部都连接在了一起，并且共享一个广播域。
关于trunk与802.1q的更多信息请参见这篇文章。
在这里我们没有采用“这是2层协议，记住以太网数据包头”这种标准的教学模式。
要成为一个真正的专家，你必须要知道这些知识。
但是，要成为一个有用的操作人员，简单地知道2层是如何工作的就可以了。
下一讲我们将介绍网络领域最有趣的协议生成树协议。
小结:
●网桥(又名交换机)存储MAC地址表以实现单播网段功能。
也就是说它们仅向需要这个数据的主机发送单播数据。
●虚拟局域网并不能提供可靠的安全。
●一台3层交换机能够通过trunk提供多个虚拟局域网，并且为这些虚拟局域网提供路由。
这可以完全在同一条线路上实现。
(责任编辑：liucl)
网络基础知识讲座之三：理解OSI网络分层
网络基础知识讲座之二：理解子网和CIDR
网络基础知识讲座之一：理解IPv4地址的含义。