数据链路层计算机网络

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什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些

什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些计算机网络是指通过通信设备和通信线路将分布在不同地点的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传递的技术。

在计算机网络中，数据链路层是网络协议栈中的一个重要组成部分。

它位于物理层和网络层之间，负责将网络的上层数据包（帧）转化为可以在物理介质上传输的比特流，并确保数据的可靠传输。

数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议主要有以下几种：1. 以太网（Ethernet）以太网是目前应用最广泛的局域网（LAN）协议之一，它定义了数据传输的格式和传输速率。

以太网使用MAC地址进行寻址，采用CSMA/CD（载波监听多路接入/碰撞检测）的介质访问控制方法，能够实现高效的数据传输和共享。

2. PPP（Point-to-Point Protocol）PPP是一种广泛应用于拨号和宽带接入的数据链路层协议。

它支持点对点的连接，可以在串行链路上建立可靠的数据通信。

PPP提供认证、加密和压缩等功能，使得在广域网环境下实现安全和高效的数据传输成为可能。

3. HDLC（High-Level Data Link Control）HDLC是一种数据链路层协议，常用于广域网和帧中继网络中。

它提供了流量控制、帧同步、确认和差错检测等功能。

HDLC支持透明传输、多点连接和可靠传输，较为灵活。

4. SDLC（Synchronous Data Link Control）SDLC是IBM公司开发的一种数据链路层协议，常用于主机与终端之间的串行通信。

它采用同步传输方式，具有可靠的数据传输和流量控制能力。

5. 环回接口协议（Loopback Interface Protocol）环回接口协议是一种虚拟接口协议，常用于本地主机进行自我测试和诊断。

它允许主机将发送的数据帧重新接收并进行处理，有助于检验本地网络设备是否正常工作。

6. SLIP（Serial Line Internet Protocol）SLIP是一种简单的串行线路网络协议，用于连接串行设备与IP网络。

计算机网络帧的名词解释

计算机网络帧的名词解释计算机网络是现代社会不可或缺的一部分，它连接了人们、企业和机构，使数据的传输和通信变得更加便捷和高效。

在计算机网络中，网络帧是一种重要的概念，它承载着传输数据的基本单位。

本文将对计算机网络帧的相关名词进行解释，帮助读者更好地理解和掌握这一概念。

1. 数据链路层数据链路层是计算机网络中的一层，它负责将网络层传递下来的IP数据报分成较小的单位，即帧。

数据链路层还处理帧的传输错误，在需要时重发丢失的帧。

它使用物理地址（MAC地址）来寻址和传输帧。

常用的数据链路层协议包括以太网、令牌环等。

2. 帧帧是数据链路层中的一个概念，它是数据在链路上传输的基本单位。

帧由帧首部和帧尾部组成，帧首部包含了MAC地址、帧类型等信息，帧尾部用于校验帧的完整性。

帧的大小可变，一般由网络适配器定义，并且需要遵循一定的帧格式。

3. MAC地址MAC地址，全称媒体访问控制地址，也称为物理地址，它是数据链路层中设备的唯一标识。

MAC地址由48位二进制数表示，通常用六个十六进制数表示，中间用冒号或连字符分隔。

每个网络适配器（网卡）都有一个唯一的MAC地址，用于在局域网中寻址和识别设备。

4. 帧类型帧类型定义了帧中所携带数据的类型，常见的帧类型包括数据帧、控制帧和管理帧等。

数据帧用于传输数据，控制帧用于控制和管理数据的传输，管理帧用于管理网络中的设备和连接。

帧类型由数据链路层协议定义，并且在帧首部中进行标识和区分。

5. 帧同步帧同步是计算机网络中的一种技术，它用于保证帧的传输和接收的准确性。

帧同步通过在帧首部或帧尾部插入特定的比特模式，使接收方能够判断出帧的界限。

帧同步是实现可靠数据传输的重要手段之一，它可以保证帧的传输顺序和完整性。

在计算机网络中，帧是数据链路层中传输数据的基本单位，它通过帧首部和帧尾部的信息来识别和校验帧的完整性。

帧的传输需要使用MAC地址进行设备的寻址和识别，而帧类型则定义了帧中所携带数据的类型。

计算机网络第三章课后答案

第三章数据链路层3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。

“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。

3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。

3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源3-05 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组无法确定分组的控制域和数据域无法将差错更正的范围限定在确切的局部3-06 PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错不使用序号和确认机制地址字段A 只置为0xFF。

计算机网络—第3章数据链路层

数据链路层的简单模型
主机 H1 向 H2 发送数据
路由器 R1 电话网局域网路由器 R2 广域网路由器 R3 局域网 H2 应用层 R1 网络层链路层物理层 R2 网络层链路层物理层 R3 网络层链路层物理层运输层网络层链路层物理层主机 H2
从层次上来看数据的流动
仅从数据链路层观察帧的流动
用控制字符进行帧定界的方法举例
帧开始符
SOH SOH
帧结束符装在帧中的数据部分帧
EOT EOT
发送在前帧尾部
第3章数据链路层—曹来成
10
3.1.2.2 透明传输
出现了“EOT” 完整的帧发送在前数据部分
SOH SOH EOT EOT EOT
解决透明传输问题
字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing) ① 发送端的数据链路层：在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是 1B)。 ② 接收端的数据链路层：在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
(a) 接收帧
结点 B
3.1.2.1 封装成帧 • 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部。 • 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 IP 数据报帧开始帧结束
开始发送帧首部帧的数据部分 MTU 数据链路层的帧长
2011/8/23 第3章数据链路层—曹来成 9 2011/8/23
工作原理：
多项式除法，将余式作为冗余信息传送。
2011/8/23 第3章数据链路层—曹来成 19 2011/8/23 第3章数据链路层—曹来成 20

《计算机网络（第7版）谢希仁著》第三章数据链路层要点及习题总结

《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第三章数据链路层要点及习题总结1.数据链路层的三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测2.点对点信道的数据链路层（1）链路和数据链路链路（物理链路）：链路（link）就是从⼀个结点到相邻结点的⼀段物理线路（有线或⽆线〉，⽽中间没有任何其他的交换结点数据链路（逻辑链路）：为当需要在⼀条线路上传送数据时，除了必须有⼀条物理线路外，还必须有⼀些必要的通信协议来控制这些数据的传输，换⽽⾔之，数据链路=链路+通信协议（2）早期的数据通信协议叫通信规程（3）数据链路层的协议数据单元-------帧（4）封装成帧：封装成帧（framing）就是在⼀段数据的前后分别添加⾸部和尾部，这样就构成了⼀个帧。

⼀个帧的帧长等于帧的数据部分长度加上帧⾸部和帧尾部的长度。

⾸部和尾部的⼀个重要作⽤就是进⾏帧定界（即确定帧的界限），为了提⾼帧的传输效率，应当使帧的数据部分长度尽可能地⼤于⾸部和尾部的长度。

但是，每⼀种链路层协议都规定了所能传送的帧的数据部分长度上限⼀⼀最⼤传送单元 MTU (Maximum Transfer Unit），当数据是由可打印的 ASCII 码组成的⽂本⽂件时，帧定界可以使⽤特殊的帧定界符（如SOH和EOT）。

SOH：Start Of Header EOT：End Of Transmission （5）透明传输：所传输的数据中的任何 8 ⽐特的组合⼀定不允许和⽤作帧定界的控制字符的⽐特编码⼀样，⽆论什么样的⽐特组合的数据，都能够按照原样没有差错地通过这个数据链路层。

发送端的数据链路层在数据中出现控制字符 “SOH”或“EOT”的前⾯插⼊⼀个转义字符“ESC”（其⼗六进制编码是 1B，⼆进制是 00011011 ）。

⽽在接收端的数据链路层在把数据送往⽹络层之前删除这个插⼊的转义字符。

这种⽅法称为字节填充或字符填充。

如果转义字符也出现在数据当中，那么解决⽅法仍然是在转义字符的前⾯插⼊⼀个转义字符。

计算机网络体系结构和网络功能的分层

计算机网络体系结构和网络功能的分层介绍计算机网络是由一组相互连接的计算机和网络设备组成，通过通信线路和交换设备相互连接，共享资源和信息。

为了有效管理和提供灵活的功能，计算机网络通常被组织成分层的体系结构。

本文将介绍计算机网络体系结构的分层以及每个层次的网络功能。

OSI模型最常用的计算机网络体系结构模型是国际标准化组织（ISO）制定的“开放式系统互连”（Open Systems Interconnection，简称OSI）模型。

该模型将计算机网络分为七个不同的层次，每个层次都有特定的功能和任务。

下面是OSI模型的七个层次：1.物理层：负责传输比特流，处理硬件的物理接口以及基本的电信号传输。

2.数据链路层：负责可靠传输数据帧，增加了流控制和差错检测等功能。

3.网络层：负责将数据分组（通常称为数据包或数据报）从源主机传输到目标主机，进行路径选择和数据包转发。

4.传输层：负责建立端到端的连接，提供数据传输的可靠性和流量控制。

5.会话层：负责建立、管理和终止不同计算机之间的会话。

6.表示层：负责数据的格式转换、加密和压缩等安全性和可读性相关的功能。

7.应用层：为用户提供各种网络应用程序，例如电子邮件、远程登录和文件传输等。

每个层次在进行通信时只与相邻的上下层进行交互，通过协议进行数据的传递和控制。

TCP/IP模型除了OSI模型外，另一个常用的计算机网络体系结构是TCP/IP模型。

TCP/IP模型是实际应用中最常见的网络体系结构，它是互联网的基础。

TCP/IP模型将计算机网络分为四个层次：1.网络接口层：负责通过物理媒介（例如以太网）传输数据，处理硬件寻址和数据包的物理传输。

2.网际层：负责将数据包从源主机传输到目标主机，进行路由选择和数据包转发。

3.运输层：负责建立端到端的连接，提供数据传输的可靠性和流量控制。

4.应用层：为用户提供各种网络应用程序，例如HTTP、FTP和DNS等。

与OSI模型相比，TCP/IP模型将会话层、表示层和应用层合并到了单一的应用层中。

什么是计算机网络的数据链路层解析数据链路层的功能与协议

什么是计算机网络的数据链路层解析数据链路层的功能与协议计算机网络的数据链路层是网络体系结构的重要组成部分，它负责将网络层传来的数据分组进行可靠的传输，有效地解析和处理数据链路层的功能和协议对于整个网络通信的顺利进行至关重要。

数据链路层的功能：1. 传输数据：数据链路层通过物理传输介质（如以太网线、无线电波等）将数据从一个网络节点传输到另一个网络节点。

它负责将网络层的数据包转化为适合物理传输介质的格式，使数据能够在链路中传输。

2. 封装与解封装：数据链路层在数据传输前将网络层传来的数据包封装成帧。

帧是数据链路层传输的最小单位，包括数据和控制信息。

在接收端，数据链路层将接收到的帧进行解封装，提取出数据并传递给网络层。

3. 数据校验：为了保证数据的可靠传输，数据链路层会在帧中添加检验序列。

接收方在接收数据时会进行校验，以检查数据是否出现错误。

常用的数据校验方式包括循环冗余校验（CRC）和校验和等。

4. 帧同步：数据链路层通过帧同步协议，如起始帧标志和比特填充等方法，确定帧的起始和结束位置，确保接收方能够正确识别帧的边界并进行数据的接收。

5. 流量控制：当发送方发送数据速度过快时，接收方可能无法及时接收。

数据链路层通过流量控制协议，如帧确认和滑动窗口等，调节发送方的发送速度，防止接收方的缓冲区溢出。

6. 差错控制：在数据传输过程中，由于噪声、干扰等原因，数据可能会发生错误。

数据链路层通过差错控制协议，如重发请求和确认应答等，检测并纠正传输过程中的错误。

数据链路层的协议：1. 以太网（Ethernet）：以太网是一种常用的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）协议，实现了数据的共享传输。

以太网利用MAC（媒体访问控制）地址来唯一标识网络设备，以确定数据的发送和接收。

2. PPP（点对点协议）：PPP是一种用于串行链路的数据链路层协议，常用于拨号上网和远程访问等场景。

PPP协议支持多种认证方式、压缩协议和错误检测机制，提供了可靠的数据传输。

计算机网络《第4章数据链路层》讲解

校验码编码器
发送装置
接收装置
校验码译码器
信宿
传
输
存储器
信
道
反馈信号控制器
反馈信号控制器
15
《计算机网络》第4章数据链路层
反馈重发机制的分类
• 停止等待方式
发送端
1
2
2
3
ACK
NAK
ACK
接收端
1
2
2
3
16
《计算机网络》第4章数据链路层
连续工作方式 • 拉回方式
• 选择重发方式
重传发送端 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6
4.2 数据链路层的基本概念
4.2.1 物理线路与数据链路 • 线路 — 链路 • 物理线路 — 数据链路
18
《计算机网络》第4章数据链路层
4.2.2 数据链路控制
• 链路管理 • 帧同步 • 流量控制 • 差错控制 • 帧的透明传输 • 寻址
数据链路层协议 — 为实现数据链路控制功能而制定的规程或协议。
数据传输，而不需要得到对方复合站的许可。
30
《计算机网络》第4章数据链路层
数据链路的平衡配置方式
31
《计算机网络》第4章数据链路层
4.4.3 HDLC的帧结构
标志字段F 地址字段A 控制字段C
(8位)
(8/16位) (8/16位)
信息字段I (长度可变)
帧校验字段FCS 标志字段F
(16/32位)
常用的检错码 • 奇偶校验码
垂直奇（偶）校验水平奇（偶）校验水平垂直奇（偶）校验（方阵码）
• 循环冗余编码CRC 目前应用最广的检错码编码方法之一

408考研计算机网络——第三章数据链路层

408考研计算机网络——第三章数据链路层第3章数据链路层结点：主机、路由器链路：网络中两个结点之间的物理通道，传输介质有双绞线、光纤和微波。

分为有线、无线链路数据链路：网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帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报功能：为网络层提供服务、链路管理、组帧、流量控制、差错控制3.1 数据链路层的功能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机网络层。

其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·为网络层提供服务无确认无连接服务有确认无连接服务有确认面向连接服务·链路管理即连接的建立、维持、释放（用于面向连接的服务)·组帧（帧定界、帧同步、透明传输）封装成帧：在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。

接收端在收到物理层上交的比特流后，根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。

最大传送单元MTU：帧的数据部分的长度上限透明传输：当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。

保证数据链路层的传输是透明的组帧的四种方法：字符计数法、字符（节）填充法、零比特填充法、违规编码法·流量控制限制发送方的数据流量，使其发送速率不超过接收方的接受能力✳对于数据链路层：控制的是相邻两结点之间数据链路上的流量对于传输层：控制源端到目的端之间的流量·差错控制位错：循环冗余校验CRC差错控制：自动重传请求ARQ帧错：定时器、编号机制*三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测3.2 组帧·字符计数法帧首部使用一个计数字段（第一个字节，八位）来标明帧内字符数。

计算机网络数据链路层基础知识介绍数据链路层的功能和常见协议

计算机网络数据链路层基础知识介绍数据链路层的功能和常见协议计算机网络是现代社会中必不可少的一部分，它连接了世界各个角落。

而数据链路层作为网络通信的重要一层，承担着数据传输的任务。

本文将介绍数据链路层的功能以及常见的协议。

一、数据链路层的功能数据链路层是网络体系结构中的第二层，位于物理层之上。

其主要功能是将物理层提供的比特流组成有意义的数据帧，并通过物理媒介进行传输。

具体来说，数据链路层的主要功能有以下几个方面：1. 封装成帧：数据链路层将从网络层接收到的数据报封装成数据帧。

数据帧是数据链路层传输的基本单位，它包括了数据以及控制信息。

2. 帧定界：为了在物理媒介上正确传输数据帧，数据链路层在帧的开始和结束位置加入特定的定界标记，以进行同步。

3. 数据链路的访问控制：当多个网络设备共享同一个物理媒介时，数据链路层需要解决帧冲突和访问冲突的问题。

常见的访问控制方式有载波监听多路访问（CSMA）和令牌传递。

4. 差错检测与纠正：数据链路层使用CRC（循环冗余校验）等技术进行差错检测，以及ARQ（自动重传请求）等技术进行差错纠正。

5. 流量控制：数据链路层通过发送方和接收方之间的协商来控制数据的传输速率，避免数据丢失或混乱。

二、常见的数据链路层协议1. 以太网（Ethernet）：以太网是目前应用最广泛的有线局域网技术。

它使用CSMA/CD访问控制方式，支持最大传输速率为10 Gbps。

以太网采用MAC（媒体访问控制）地址进行寻址。

2. PPP（Point-to-Point Protocol）：PPP是一种用于串联两个节点的数据链路层协议。

它支持多种物理媒介，可以在异构网络中使用。

PPP提供了认证、加密和压缩等功能。

3. HDLC（High-Level Data Link Control）：HDLC是一种面向比特同步的数据链路层协议。

它采用标志字节进行帧定界，并支持差错检测和流量控制。

HDLC常用于广域网中的数据链路层传输。

计算机网络中的数据链路层与物理层的作用与实现

计算机网络中的数据链路层与物理层的作用与实现计算机网络是现代社会中必不可少的一部分，它将不同地域的计算机连接在一起，实现信息的传递和共享。

而在计算机网络中，数据链路层与物理层是两个重要的组成部分，它们承担着不同的功能与责任。

本文将从作用与实现的角度对数据链路层与物理层进行深入探讨。

一、数据链路层的作用与实现数据链路层是计算机网络中的第二层，它主要负责实现数据的可靠传输和数据帧的传输控制。

具体来说，数据链路层的作用包括以下几个方面。

1. 帧的封装与解封装数据链路层将网络层传来的数据加上头部和尾部，形成数据帧，以便于在网络中的传输。

在接收端，数据链路层根据头部和尾部的信息，对数据帧进行解封装，提取出网络层需要的数据。

2. 数据的可靠传输数据链路层通过差错检测和纠正的机制，实现了数据的可靠传输。

它采用一系列的检错码和校验码，例如循环冗余校验（CRC），用于检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误。

3. 数据的流量控制与传输管理数据链路层通过流量控制机制，有效管理网络中的数据传输。

它使用滑动窗口协议和停止等待协议等技术，以控制发送端和接收端之间的传输速率，避免数据的丢失和拥塞。

4. 链路的管理与维护数据链路层还负责管理和维护链路的状态，并与网络层进行交互。

它通过链路管理协议，如链路状态协议（LCP），实现链路的建立、维护和释放等功能。

数据链路层的实现主要依靠硬件和软件的配合。

硬件部分包括网卡、光纤传输设备等，用于物理层的信号传递和接收；软件部分包括数据链路层的协议栈，用于控制和管理数据帧的传输和处理。

二、物理层的作用与实现物理层是计算机网络中的第一层，它主要负责实现数据的物理传输和介质访问控制。

物理层的作用包括以下几个方面。

1. 数据的编码与解码物理层将数字信号转换为模拟信号，并通过物理介质进行传输。

在接收端，物理层将模拟信号转换为数字信号，以方便高层的处理和解析。

2. 传输介质的选择和管理物理层负责选择合适的传输介质，并对其进行管理和控制。

计算机网络中的数据链路层协议

计算机网络中的数据链路层协议数据链路层是计算机网络中的一层，位于物理层之上，负责将网络层的数据报进行划分和封装，将封装后的数据经过物理介质传输到目标设备。

数据链路层的核心任务是确保可靠地传输数据，并解决物理层传输中的差错和丢失问题。

为了实现这一点，计算机网络中设计了多种数据链路层协议。

1. 以太网协议（Ethernet Protocol）以太网协议是最常用的局域网技术之一，也是数据链路层中最常见的协议。

以太网协议使用MAC地址来标识设备，采用帧格式将数据分为数据部分和控制部分，控制部分包括目标MAC地址和源MAC地址等信息，以实现数据的传输。

以太网协议支持多种传输速率，例如10 Mbps、100 Mbps和1 Gbps等，是现代局域网的基础。

2. PPP协议（Point-to-Point Protocol）PPP协议是一种在串行点对点连接中使用的数据链路层协议。

它广泛应用于拨号连接和通过电话线传输数据的网络，如电话调制解调器连接互联网。

PPP协议使用同步和异步传输方式，支持认证和压缩等功能，提供了可靠的数据传输和错误检测机制，使得数据链路层能够在不可靠的物理介质上实现可靠的传输。

3. HDLC协议（High-Level Data Link Control）HDLC协议是一种基于字节的数据链路层协议，用于在广域网中传输数据。

HDLC协议提供了可靠的连接和流量控制机制，并支持差错检测和纠正功能，以确保数据的完整性和正确性。

此外，HDLC协议还可以在数据帧中增加地址和控制信息，以实现多路复用和多点通信。

4. SLIP协议（Serial Line Internet Protocol）SLIP协议是一种在串行线路上传输IP数据报的简单协议。

它将IP数据报直接封装在串行连接上，并使用特定的字符作为开始和结束标志。

SLIP协议缺乏差错检测和纠正机制，仅提供了最基本的功能，因此在现代网络中很少使用。

以上所述的数据链路层协议只是众多协议中的一部分，每种协议都有其特定的应用场景和优势。

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。

计算机网络第三章数据链路层

第三章数据链路层1. 一个上层信息被分为10帧，每帧有80%无损坏到达的可能性。

如果数据链路层协不进行差错控制，那么这一信息平均发送多少次，才能完整到达接收方。

２．以下数据碎片出现在一个数据流的中间，在数据流中使用的是课文中的字符填充算法：DEL, STX, A, DLE, ETX,填充后输出是什么？３．如果位串01111011111001111110是经过位填充的，那么输出串是什么？４．帧识别的方法有哪些？各自的优缺点是什么？５．用海明校验码对ASCII字符”Z”（二进制位相编码为1011010）进行编码，并写出ASCII中第四位（即海明码第七位）如果出错的校验过程。

６．证明（m+r+1）<=2r是纠正一比特错的理论底限。

７．数据链路层为什么要引入计时器超时机制和帧编号？８．比较停等式ARQ，退后N帧的ARQ和选择性重传协议的区别？９．在一个1Mb/S的卫星信道上，发送1000bit 长的帧，确认总捎带在数据帧中，帧头很短，使用3位序列号，对于3种协议可以获得的最大信道利用率是多少？10．在HDLC中，控制字段起的作用是什么？它的每一个表示什么意思？答案：1．解：∵每帧有80%正确到达的可能性∴10帧都安全到达的可能性为（80%）10≈10.74%∴这一信息大约传送1/10.74%≈10次可以完整到达2、答：填充后的输出如下：DLE DLE STX A DLE DLE DLE DLE ETX3、答：删除填充位后，输出串应是：011110111114、答：帧识别的方法有五种：(1)计时法；(2)字符计数法；(3)带字符填充的首尾界符法；(4)带位填充的首尾标志法；(5)物理编码违例法。

各自优缺点：(1)计时法其缺点是每帧中间有时间间隔，不能充分利用线路；(2)字符计数法是在帧头部使用一字段来整数标明该帧的长度，并且可以知道下一个帧的开始位置；其缺点是标识位错时不可修复；(3)带字符填充的首尾界符法是每一帧以ASCII字符序列DLE STX头，以DLE ETX结束，可方便目的机丢失帧边界的查找；其缺点可能会导致干扰帧界的确定，该方法所传输的帧必须是7/8bit的整数倍(即ASCII编码整数倍)(4)带位填充的首尾标志法的优点是对通信双方计算机的网络层都是透明的，使用一个特定的位模式，即01111110作为帧的开始和结束标志，为使之不出出错误判断，发送方在连续5个1后自动插入一个0，接收方将会自动删除。

计算机网络的结构组成

计算机网络的结构组成计算机网络是由一组相互连接的计算机和设备组成，通过数据传输和共享资源，实现信息交流和协作的系统。

它具有复杂的结构组成，涉及多个层次和组件。

本文将介绍计算机网络的结构组成，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

一、物理层物理层是计算机网络的最底层，负责传输数据的物理介质和信号。

它定义了数据在传输介质上的电气、力学和功能特性，主要包括传输介质、传输速率、连接器和编码规范等。

在计算机网络中，常见的物理层设备包括网线、中继器、集线器和光纤等。

二、数据链路层数据链路层建立在物理层之上，负责在物理层提供的传输介质上建立可靠的数据链路。

它将原始的比特流划分为较小的数据帧，并在帧之间添加控制信息，用于错误检测和纠正。

数据链路层还负责介质访问控制、流量控制和传输优先级等功能。

典型的数据链路协议包括以太网和无线局域网等。

三、网络层网络层负责在不同网络之间进行数据路由和转发，实现端到端的数据传输。

它通过控制数据包的转发和路由算法，将数据从源主机传输到目标主机。

网络层还提供了多种服务，如差错检测、拥塞控制和网络地址转换等。

常见的网络层协议有IP协议和路由协议等。

四、传输层传输层提供了可靠的端到端数据传输服务。

它负责将数据流分割为较小的数据段，并为每个数据段添加序列号和检验和等信息，保证数据的完整性和正确性。

传输层还提供了流量控制和拥塞控制机制，确保网络资源的有效利用。

典型的传输层协议有TCP和UDP等。

五、应用层应用层是计算机网络的最高层，提供了用户与网络服务之间的接口。

它实现了各种特定的网络应用，如电子邮件、文件传输、网页浏览和远程登录等。

应用层协议定义了数据格式和通信规则，使得不同设备和平台上的应用程序能够互相通信。

常见的应用层协议有HTTP、SMTP和FTP等。

综上所述，计算机网络的结构组成包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

这些层次之间通过协议和接口进行通信和交互，共同实现了计算机网络的功能和服务。

计算机网络层次结构

计算机网络层次结构计算机网络层次结构是指计算机网络中不同层次之间的组织和交互方式。

不同层次负责不同的功能，通过交互和通信实现信息传输和处理。

本文将介绍计算机网络层次结构的基本概念、不同层次的功能以及它们之间的交互关系。

一、计算机网络层次结构概述计算机网络层次结构是为了实现复杂的网络功能而设计和组织的。

它将整个网络划分为若干层次，每个层次都有特定的功能，并与上一层和下一层进行交互。

层次结构的设计可以使网络的管理和维护更加简化，也能够实现灵活的网络扩展和升级。

二、物理层物理层是网络层次结构的最底层，负责网络中数据的传输。

它主要关注传输介质、电压等底层细节。

物理层的功能包括数据编码、物理接口定义、传输速率等。

三、数据链路层数据链路层位于物理层之上，负责将物理层传输的比特流组织成数据帧，并进行差错检测。

数据链路层的功能包括帧同步、流量控制、差错检测和纠错等。

四、网络层网络层是计算机网络中最为重要的层次之一，它负责将数据传输到目标地址。

网络层主要实现路由选择、拥塞控制、数据分段和重组等功能。

它使用IP协议进行数据传输，并通过路由器进行数据转发。

五、传输层传输层提供端到端的可靠数据传输，它使得应用层不用关心网络细节。

传输层负责分段和重新组装数据，同时提供流量控制和可靠性保证。

常用的传输层协议是TCP和UDP。

六、应用层应用层是计算机网络最上层的层次，它接受数据并提供给用户。

应用层的功能包括数据编码、数据压缩、安全性控制等。

常见的应用层协议有HTTP、FTP和SMTP等。

七、网络层次结构之间的交互关系在计算机网络层次结构中，不同层次之间通过服务接口进行交互。

每个层次负责向上一层提供一定的服务，并使用下一层提供的服务。

这种层次结构使得网络的设计和维护更加灵活和可扩展。

八、总结计算机网络层次结构是实现复杂网络功能的重要组织方式。

不同层次之间通过服务接口进行交互，每个层次有特定的功能。

物理层负责数据传输，数据链路层处理数据帧，网络层实现数据传输到目标地址，传输层提供可靠数据传输，应用层提供用户接口。

计算机网络数据链路层

计算机网络数据链路层数据链路层调用物理层提供的服务，通过数据链路层协议，把由位组成的数据帧从一个节点传送到相邻节点，为网络层提供透明的、正确有效的传输线路。

数据链路层功能的实现需要考虑帧的封装与拆封、流量控制等机制。

1．帧的封装与拆封在传输数据过程中，当发送端发现发送报文过长时，需要将过长的报文分成若干份，分别进行传送，每一份都加上数据链路层的控制信息成为一帧。

数据传输时，以帧为单位，当出现差错时可以只重新发送差错的帧，而不需要将全部数据重新的发送。

发送端主机发送数据时，要将从网络层传下来的分组加上目的地址等数据链路层控制信息构成帧，该过程为帧封装过程。

而到达接收端主机时，将接收的数据信息传送网络层之前，需要将发送端加上的数据链路层控制信息去掉，将分组信息传送给网络层，该过程为帧的拆封过程。

例如，典型数据链路层协议HDLC （高级数据链路控制协议）的帧格式，如图2-6所示。

01111110地址控制数据校验和01111110位8（F ）8（A ）8（C ）（I ）16（FCS ）8（F ）图2-6 HDLC 帧格式若在数据链路层中，使用HDLC 协议来封装所有的帧，在该帧中的链路控制信息包括帧首和帧尾的标志序列F 、地址字段A 、控制字段C ，以及帧校验序列FCS 。

其中各字段意义如下：● 标志序列F 是一个特定的8比特组合：01111110。

用来标志一帧的开始和结束。

●地址字段 A是一个8比特的地址码，用于指名接收端的地址。

在多终端线路的场合非常重要，可用来区别各个终端。

● 控制字段C 用于标识帧的类型和功能，使接收端能够执行特定的操作，是HDLC 协议的关键部分。

● 数据字段I 位于控制字段后，帧校验序列之前，可以包含任何信息，是存放数据的位置。

● 帧校验序列FCS 任何类型的帧都包含有循环冗余校验（CRC ）序列，校验范围是整个帧的内容。

2．流量控制在数据链路层中，当发送端主机发送帧的速度超过了接收端主机接收这些帧的速度，则将导致接收端主机完全被淹没。

计算机网络原理——数据链路层

• 工作原理：
– 发送方发送一块数据后，就停止发送动作，开始计时，等待接收方的反馈结果。 – 接收方对收到的数据进行校验，并根据校验的结果向发送方作出肯定确认或否定确认。 – 当发送方收到“正确”的确认(ACK)之后，继续发送后继数据块； – 如果发送方收到“否定”确认(NAK) ，或者计时器超时，重新传送本数据块。
数据链路层
11
4.1.3 流量控制功能
• 目的：防止接收方发生数据溢出而控制发送方发送数据的速率 • 主要方法：停—等流控、滑动窗口流控来自数据链路层12
4.1.4 链路管理功能
• 主要功能：帧序号的初始化、建立连接、维护连接、重置连接、释放连接等
数据链路层
13
4.2 差错控制
• • • • 4.2.1 差错检测目的：发现和纠正接收到的数据的差错产生差错的原因：噪声突发长度：从突发错误发生的第一码元到有错的最后一个码元间所有的码元数，称该突发错的突发长度。
节点
帧
帧
节点
数据链路层
5
帧的一般结构
对于不同的通信环境或不同的通信协议， “帧”的格式亦不尽相同。
F 帧标志 A 地址字段 C 控制字段 D 数据字段 FCS 校验字段 F 帧标志
“帧”分为面向字符型和面向比特型两类。前者由ASCII字符构成（IBM BSC协议）；后者由任意比特构成，更为灵活和高效（HDLC）。
数据链路层
16
数据通信中的实际情况
发送的数据
0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0
信号
噪音
信号+噪音
阈值
采样时钟接收的数据
0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0