数据链路层
数据链路层知识点总结
数据链路层知识点总结
嘿，朋友们！今天咱们要来聊聊超重要的数据链路层知识点啦！你知道吗，数据链路层就像是信息高速公路上的“交通指挥员”！比如说，你在网上看视频，这数据就像一辆辆车，数据链路层就是指挥它们有序行驶的交警。
它的主要功能之一就是成帧啦！这就好比把一个个信息打包成整齐的包裹，然后准确无误地送到目的地。
就像快递员给你的包裹打包一样，整整齐齐，明明白白！
差错控制也是很关键的哦！想象一下，如果信息在路上跑着跑着出错了，那不就乱套啦！所以数据链路层会认真检查，确保一切准确无误，就像是一个严格的质检员。
有一次我和朋友传文件，结果出错了，还好有它帮忙纠正，不然可就麻烦大啦！
还有流量控制呢！这不就像控制水流一样嘛，不能一下子涌出来太多，会撑爆的呀！要合理地安排数据的传输速度，不然网络就拥堵啦！比如说打游戏的时候，要是流量控制不好，那画面不得卡成幻灯片呀！“哎呀，怎么这么卡呀！”这得多烦人呀！
另外，介质访问控制也是很重要的一块哦！就好像大家在一个房间里说话，得有个规则，谁先发言，不能乱哄哄的。
网络也是这样呀，不同的设备要有序地使用网络资源。
我之前就遇到过网络很卡，后来发现是因为好多设备同时在抢资源呢！
数据链路层真的是超级重要呀！它让我们的网络世界能够顺畅运行，就像一个默默付出的幕后英雄！没有它，我们的网络生活可就要乱套啦！所以，一定要好好了解它呀，朋友们！。
数据链路层名词解释
数据链路层名词解释
数据链路层是OSI模型中的第二层，它负责在物理层提供的物
理连接上传输数据。
数据链路层的主要任务包括两个方面，一是提
供可靠的数据传输，二是进行数据的差错检测和纠正。
在数据链路层中，数据被划分为帧（frame），每一帧包含了数
据以及必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错检测码等。
这些控制信息帮助确保数据的可靠传输和接收。
数据链路层还负责
管理物理介质的访问，以便多个设备能够共享同一物理链路。
数据链路层的协议有很多，比较常见的包括以太网（Ethernet）、无线局域网（Wi-Fi）、点对点协议（PPP）等。
每
种协议都有自己的规范和特点，但它们都致力于在物理层提供的传
输介质上实现可靠的数据传输。
总的来说，数据链路层在网络通信中扮演着至关重要的角色，
它通过帧的方式将数据从一个设备传输到另一个设备，并且在传输
过程中保证数据的完整性和可靠性。
《计算机网络教学资料》第4章数据链路层
❖ 循环冗余码 CRC码又称为多项式码。 任何一个由二进制数位串组成的代码都可由 一个只含有0和1两个系数的多项式建立一一 对应的关系。
110001，表示成多项式 x5 + x4 + 1
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循环冗余码 (CRC)
❖ 循环冗余码（CRC码，多项式编码） ➢ 110001，表示成多项式 x5 + x4 + 1
110101 111011 110101 111010 110101 111110 110101 101100 110101 110010 110101 01110 ← R 余数
30
发送方 接收方
举例： 1 0 0 0 0Q(1x) G(x) 1 1 0 0111 0 0 1 1 0 f0(x0.)xk0
01011010010 信 源 01011010010 信 源
➢ 随机性错误 前后出错位没有一定的关系
➢ 突发性错误 前后出错位有一定的相关性
(a) 理想状态
噪音干扰
(b) 实际环境
信 宿 01011010010 信 宿 01010010110
出错
14
2.差错控制的方式
❖ 反馈纠错 ❖ 前向纠错 ❖ 混合纠错 ❖ 反馈检验
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。
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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。
11001 10000 11001
1 0 0 1R(x)
第3章 数据链路层
协议思想：协调、控制接收方、发送方的速度。
发送方 接收方
DATA0
协 议 算 法
ACK
发出一帧； 等待； 直到收到ACK 才发送下一帧
DATA1 ACK DATA2 ACK
等待； 将收到的数据帧 上交主机； 发送应答信息； 转到第一步
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
停止等待协议的要点
实用的 CRC 检验器都是用硬件完成的。 CRC 检验器能够自动丢弃检测到的出错 帧。因此所谓的“丢弃出错帧”，对上 层软件或用户来说都是感觉不到的。 发送端对出错的数据帧进行重传是自动 进行的，因而这种差错控制体制常简称 为 ARQ (Automatic Repeat reQuest)， 直译是自动重传请求，但意思是自动请 求重传。
是否接收到正确的数据帧？如何告诉发送方？ 能及时处理接收到的数据帧吗？
？传输过程： 会出错吗？会丢失数据帧吗？ ！解决这些问题，是链路层的主要任务。 ！针对这些问题所制定的通信规程就是数据链路层的通信协议。
3.3.1 完全理想化的数据传输
发送方 主 机 A AP1 接收方 AP2 主 机 B 高层
帧的编号问题
任何一个编号系统的序号所占用的比特数一定 是有限的。因此，经过一段时间后，发送序号 就会重复。 序号占用的比特数越少，数据传输的额外开销 就越小。 对于停止等待协议，由于每发送一个数据帧就 停止等待，因此用一个比特来编号就够了。
一个比特可表示 0 和 1 两种不同的序号。
帧的发送序号
时间
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
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。
osi七层模型的定义和各层功能
OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展，我们的生活已经离不开网络了。
而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准，它将计算机网络协议的通信功能分为七层，每一层都有着独特的功能和作用。
下面，我将以此为主题，深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。
1. 第一层：物理层在OSI七层模型中，物理层是最底层的一层，它主要负责传输比特流（Bit Flow）。
物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。
如果物理层存在问题，整个网络都无法正常工作。
2. 第二层：数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分，然后以帧的形式传输。
它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。
数据链路层是网络通信的基础，能够确保数据的可靠传输。
3. 第三层：网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。
它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。
网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通，实现数据的全球传输。
4. 第四层：传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。
它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。
5. 第五层：会话层会话层负责建立、管理和结束会话。
它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。
6. 第六层：表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式，然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。
7. 第七层：应用层应用层是OSI模型中的最顶层，它为用户提供网络服务，包括文件传输、电流信箱、文件共享等。
应用层是用户与网络的接口，用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。
OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准，它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。
每一层都有独特的功能和作用，共同构成了完整的网络通信体系。
只有了解并理解这些层次的功能，我们才能更好地利用网络资源，提高网络效率。
数据链路层需要解决的问题
数据链路层的功能
帧的定界
将数据流分割成固 定大小的帧以便于
传输和同步
流量控制
避免发送方过快发 送数据导致接收方
来不及处理
差错控制
检测并修正传输过 程中的错误
同步
保持发送方和接收 方的操作同步
不同类型的数据链路层协议
数据链路层的协 议
数据链路层采用多种协议 以适应不同的网络环境和 技术需求，其中包括点对 点协议、局域网协议和广 域网协议等。
广域网
广域网是一种大范围的网络， 数据链路层在其中负责不同局 域网之间的通信。 它通过光纤、卫星等物理媒介 实现不同局域网之间的连接和 数据传输。
无线通信
无线通信是一种利用无线电波 进行通信的技术，数据链路层 在其中负责无线设备之间的通 信。 它通过无线接入点、基站等设
备实现无线设备之间的连接和
数据传输。
帧的定界的作用
帧的定界是数据链路层确保数据可靠传输的重要机制。它定 义了帧的开始和结束，使得接收方可以正确地定位和提取传 输的数据。
帧的定界的实现
起始位
标识帧的开始，通 常为0
填充位
如果帧长度不是停 止位的整数倍，用
填充位补足
停止位
标识帧的结束，通 常为1
示例：以太网帧的定 界
01 帧前定界
利用特殊字符标识帧的开始
随着数据传输速率的需求不断增加，如何实现高速、 稳定的数据链路成为了一个挑战。
02 无线数据链路
无线数据链路面临着信号干扰、传输距离限制等问 题，需要解决这些挑战以提高无线通信的性能。
03 安全数据链路
数据链路层需要确保数据传输的安全性，以防止数 据被窃取或篡改。
数据链路层的应用场景
局域网
数据链路层笔记总结
数据链路层笔记总结《数据链路层笔记总结》嘿呀，今天咱就来唠唠数据链路层！这玩意儿就好比是网络世界里的“交通管理员”，重要性那是杠杠滴！刚开始接触数据链路层的时候，我就觉得它像个神秘的魔法盒子，里面装满了各种神奇的小玩意儿。
什么帧啊、差错控制啊、流量控制啊等等，刚开始真是让我脑袋嗡嗡的。
帧呢，就像是数据链路层的小包裹，把数据整整齐齐地包起来，然后在网络中“嗖嗖”地传。
我就想啊，这数据链路层可真够细心的，还知道给数据打个漂亮的小“包裹”。
说到差错控制，那就像是给数据链路层加上了一道“保险”。
万一传输过程中出了啥差错，它就能及时发现并纠错。
数据链路层就像个超级侦探，任何错误都难逃它的法眼。
流量控制呢，则像是马路上的红绿灯，该走的时候走，该停的时候停。
它让数据传输得有条不紊，不会因为数据太多而导致交通堵塞。
记得我刚开始学习数据链路层的时候，那真是一头雾水啊，感觉那些概念都跟外星文似的。
不过，随着慢慢地学习和理解，我逐渐揭开了它的神秘面纱。
我发现数据链路层就像是一个默默奉献的幕后英雄。
我们平时上网、打游戏啥的，都感觉很顺畅，但很少有人会想到背后还有数据链路层在辛苦工作。
它就一直在那里，默默地保障着数据的可靠传输。
学习数据链路层也不是一帆风顺的，有时候一个概念得琢磨半天。
但每次解决一个难题，那种成就感真是无与伦比。
总之呢，数据链路层虽然有点复杂，但它可是网络世界的重要一环。
它就像是网络中的“无名英雄”，默默守护着我们的网络生活。
希望我今后能更加深入地了解它，跟它成为“铁哥们”！哈哈，以上就是我对数据链路层的一些总结和感受啦，有没有和我一样觉得它很有趣的小伙伴呀？。
数据链路层技术的发展历程
数据链路层技术的发展历程1.早期数据传输技术：2.HDLC协议：20世纪70年代，高级数据链路控制（HDLC）协议成为了数据链路层的主要技术。
HDLC是一种面向比特的数据链路层协议，它通过控制帧的发送和接收来保证可靠的数据传输。
HDLC的出现极大地提高了数据传输的可靠性和效率，成为后来许多数据链路层协议的基础。
3.PPP协议：20世纪80年代，点对点协议（PPP）开始被广泛应用于数据链路层。
PPP是一种用于串行链路的通信协议，它取代了早期的序列线路协议（SLIP）。
PPP通过提供多功能的链路层协议，如认证、压缩、错误检测等功能，使得数据链路层的传输更加强大和可靠。
4.以太网：20世纪80年代末到90年代初，以太网在局域网中得到了广泛应用，成为数据链路层的主流技术。
以太网利用CSMA/CD技术实现了多节点共享同一网络介质的并行传输，以及高速传输速率（如10Mbps、100Mbps、1Gbps等）。
此外，以太网还支持广播和组播通信，并逐步发展出交换机和虚拟局域网等技术。
5.WLAN技术：21世纪初，无线局域网（WLAN）技术开始快速发展，并逐渐应用于数据链路层。
WLAN技术采用了一系列协议标准，如802.11b、802.11g、802.11n等，实现了无线数据传输。
WLAN技术的发展使得移动设备可以方便地接入网络，为移动计算和无线通信提供了更多的便利性。
总结起来，数据链路层技术的发展经历了从早期的基于电报信号的串行传输到后来的HDLC协议、PPP协议、以太网和WLAN技术的演进过程。
这些技术的发展不仅提高了数据链路层的可靠性和效率，还推动了计算机网络的发展和进步。
随着新的技术的不断涌现和发展，相信数据链路层技术将继续朝着更高速、更可靠、更安全的方向发展。
数据链路层PPT课件
3.2 点对点协议 PPP—4帧格式
先发送
首部
FAC 7E FF 03
字节 1 1 1
协议 2
IP 数据报
信息部分 不超过 1500 字节 PPP 帧
尾部
FCS
F 7E
2
1
3.2 点对点协议 PPP—4帧格式
当 PPP 用在同步传输链路时 ，采用比特填充。
在发送端，只要发现有 5 个 连续 1，则立即填入一个 0 。接收端对帧中的比特流进 行扫描。每当发现 5 个连续 1时，就把这 5 个连续 1 后 的一个 0 删除，
1. 进行串行/并行转换 2. 对数据进行缓存 3. 在计算机的操作系统安装设备驱动程序 4. 实现以太网协议
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3.3 使用广播信道的数据链路层—概述
IP 地址
计算机
硬件地址
CPU 和 存储器
并行 通信
适配器 （网卡）
至局域网 串行通信
生成发送的数据 把帧发送到局域网 处理收到的数据 从局域网接收帧
(1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制 (4)最大传送单元 (5)网络层地址协商
1. PPP 协议不需满足的需求 (1) 纠错
(2) 流量控制
3.2 点对点协议 PPP—3组成部分
PPP 协议有三个组成部分 1. 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法 2. 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol) 3. 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)
3.2 点对点协议 PPP—1应用范围
现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对 点协议 PPP (Point-to-Point Protocol)。
第三章数据链路层
第三章数据链路层重点内容（⼀）数据链路层的功能（⼆）组帧（三）差错控制1、检错编码2、纠错编码（四）流量控制与可靠传输机制1、流量控制、可靠传输与滑动窗⼝机制2、停⽌-等待协议3、后退N帧协议（GBN）4、选择重传协议（SR）⼀、使⽤点对点信道的数据链路层1、数据链路和帧链路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数据链路除了物理线路外，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，就构成了数据链路常常在两个对等的数据链路层之间有⼀个数字管道，⽽在这条数字管道上传输的数据是帧2、基本问题（功能）（1）封装成帧封装成帧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。
接收端在收到物理层上交的⽐特流，就能根据⾸部和尾部的标记，从收到的⽐特流区别帧的开始和结束（⾸部和尾部还夹杂着控制信息）数据链路帧的特点数据部分的前⾯和后⾯分别添加上⾸部和尾部，构成⼀个完整的帧。
帧是数据链路层的数据传送单元。
⾸部和尾部还包括许多必要的控制信息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——最⼤传送单元MTU⼀个控制字符SOH放在⼀个帧的最前⾯，表⽰帧的⾸部开始。
另⼀个控制字符EOT表⽰帧的结束（⼀般情况下，⾸部和尾部的长度加起来⼀般⼩于原始报⽂的长度）（2）透明传输“在数据链路层透明传输数据”表⽰⽆论什么样的⽐特组合的数据都能够通过这个数据链路层链路采⽤字节填充法，来确保上⽅情况的发⽣（3）差错检测传输错误的⽐特占所传输⽐特总数的⽐率称为误码率BER。
例如，误码率为10的负⼗次⽅时，表⽰平均每传送10的⼗次⽅个⽐特就会出现⼀个⽐特的差错在计算机⽹络传输数据时，必须采⽤各种差错检测措施。
⽬的在数据链路层⼴泛使⽤了循环冗余校验技术（CRC）CRC①在发送端，先把数据划分组，假定每组k个⽐特。
现假定待传送的数据M=1010001101（k=10）。
CRC运算就是在数据M的后⾯添加供差错检验⽤的冗余吗，然后构成⼀个帧发送出去，⼀共发送（k+n）位设n=5，P=110101（P是除数），模2运算的结果是：Q=1101010110余数R=01110将余数R作为冗余码添加在数据M的后⾯发送出去，即发送的数据是101000110101110，或2的n次⽅乘以M+R在数据后⾯添加上的冗余码称为帧检验序列FCS循环冗余检验CRC和帧检验序列FCS并不等同CRC是⼀种常⽤的检错⽅法，⽽FCS是添加在数据后⾯的冗余码FCS可以⽤CRC这种⽅法得出，但CRC并⾮⽤来获得到FCS的唯⼀⽅法②在接收端把接收到的数据以帧为单位进⾏CRC检验：把收到的每⼀个帧都除以同样的除数P（摸2运算），然后检验得到的余数R③在接收端对收到的每⼀帧经过CRC检验后，有以下两种情况：（a）若得出的余数R=0，则判定这个帧没有差错，就接受（b）若余数R≠0，则判定这个帧有差错，（但⽆法确定究竟是哪⼀位或哪⼏位出现了差错），就丢弃仅⽤循环冗余检验CRC差错检测技术只能做到⽆差错接受“⽆差错接受”是指：“凡是接受的帧（不包括丢弃的帧），我们都能以⾮常接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产⽣差错”。
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！。
一、简述数据链路层的主要设备及工作原理
数据链路层是OSI模型中的第二层，主要负责数据在物理介质上的传输和管理，其设备主要包括网卡、交换机和网桥等。
数据链路层的工作原理是通过建立逻辑连接、网络帧的封装和解封装、流量控制、错误检测和纠正等方式来保证数据的可靠传输。
1. 网卡网卡是计算机与局域网或广域网相连的接口设备，负责将计算机内部的数据转换成适合在网络上传输的格式，并将其发送到网络上。
网卡在数据链路层中起到了物理层与数据链路层之间的桥梁作用，能够收发数据帧，并且能够根据数据链路层的要求进行数据封装和解封装。
2. 交换机交换机是用于在局域网中传输数据的设备，能够根据MAC位置区域进行数据包的转发，将数据包从一个端口转发到另一个端口。
交换机在数据链路层中实现了逻辑连接的建立和维护，可以根据MAC位置区域来确定数据包的转发路径，同时还能够实现数据包的流量控制和错误检测。
3. 网桥网桥是用于连接两个局域网的设备，用于将两个相连的网络进行逻辑上的“桥接”，使之成为一个逻辑上的网络。
网桥在数据链路层中起到了网桥的作用，能够实现两个局域网之间的数据帧的透明转发，同时还能够进行流量控制和错误检测。
数据链路层设备的工作原理主要包括：1. 建立逻辑连接数据链路层设备通过建立逻辑连接来确保数据的可靠传输。
例如交换机会根据MAC位置区域建立转发表，以便确定数据包的转发路径。
网桥则会根据MAC位置区域进行数据包的转发。
2. 数据帧的封装和解封装数据链路层设备会将网络层的IP数据报封装成数据帧，添加MAC位置区域等信息，以便在物理介质上的传输。
接收端的数据链路层设备会将接收到的数据帧进行解封装，将数据传递给网络层。
3. 流量控制数据链路层设备能够实现数据的流量控制，以防止数据的丢失和阻塞。
例如交换机通过缓存和转发的方式来控制数据包的流量，以保证网络的正常运行。
4. 错误检测和纠正数据链路层设备会通过校验和、CRC校验等方式来检测数据传输过程中的错误，并在出现错误时进行相应的纠正或重传。
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。
数据链路层分为哪两层
常见的IEEE 802系列标准中，将数据链路层分为两个部分(1)逻辑链接控制(Logical Link Control，LLC)子层;(2)媒体访问控制(Medium Access Control，MAC)子层。
今天为大家精心准备了数据链路层分为哪两层，希望对大家有所帮助!数据链路层分为哪两层问题[多选] 数据链路层分为哪两个子层()A . 逻辑链路控制子层B . 接入层C . 介质访问控制子层D . 核心层参考答案 A, C数据链路层分为哪两层数据链路层为什么分成两层常见的IEEE 802系列标准中，将数据链路层分为两个部分(1)逻辑链接控制(Logical Link Control，LLC)子层;(2)媒体访问控制(Medium Access Control，MAC)子层。
其中MAC 子层是制定如何使用传输媒体的通信协议，如IEEE 803以太网标准的CSMA/CD协议中，MAC 子层规定如何在总线型网络结构下使用传输媒体;IEEE 804令牌总线(Token-Bus)标准中，MAC 子层规定了如何在总线的网络结构下利用讯标(Token)控制传输媒体的使用;IEEE 805令牌环(Token-Ring)标准中，MAC子层规定了如何在环状网络结构下利用讯标来控制传输媒体的使用;IEEE 8011无线局域网标准中，MAC子层规定如何在无线局域网络的结构下控制传输媒体的使用。
LLC子层的主要工作是控制信号交换、数据流量控制(Data Flow Control)，解释上层通信协议传来的命令并且产生响应，以及克服数据在传送的过程中所可能发生的种种问题(如数据发生错误，重复收到相同的数据，接收数据的顺序与传送的顺序不符等)。
在LLC子层方面，IEEE 802系列标准中只制定了一种标准，各种不同的MAC都使用相同的LLC子层通信标准，使更高层的通信协议可不依赖局域网络的实际架构。
不同工作站的网络层通信协议可通过LLC子层来沟通。
第4章---数据链路层ppt课件(全)
例如：110110的码多项式
循环码的定义：如果分组码中各码字中的码元 循环左移位（或右移位）所形成的码字仍然是 码组中的一个码字（除全零码外），则这种码 称为循环码。例如n长循环码中的一个码为 [C]=Cn-1Cn-2……C1C0 ，
（3）在串行通信中通常使用的三种生成多项式G （X）来产生校验码。
（4）编码特点
由于码的循环性，它的编解码的设备比 较简单。
纠错能力强，特别适合检测突发性的错 误，除了正好数据块的比特值是按除数 变化外，循环冗余校验（CRC）将检测出 所有的错误。
所以在计算机通信中得到广泛的应用。
差错控制方式
新加入的码元愈多，冗余度愈大，纠错能力欲 强，但效率越低。
分组码：将信息码分组，并为每个组附加若干 监督的编码，称为“分组码”。在分组码中， 监督码元仅监督本码组中的信息码元。
分组码一般可用符号（n,k）表示，n是码组中 的总位数，k是每组码二进制信息码元的数目。
n-k = r是监督码元的数目。
(3) 流量控制 发方发送数据的速率必须使得收方来得 及接收。当收方来不及接收时，就必须及时控制发方 发送数据的速率。这种功能称为流量控制（flow conctrol）。采用接收方的接收能力来控制发送方的发 送能力这是计算机网络流量控制中采用的一般方法。
(4) 差错控制 在计算机通信中，一般都要求有极低的 比特差错率。为此，广泛采用了编码技术，编码技术 有两大类。一类是前向纠错，也就是收方收到有差错 的数据帧时，能够自动将差错改正过来。这种方法的 开销较大，不大适合于计算机通信。另一类是差错检 测，也就是收方可以检测出收到的数据帧有差错（但 并不知道出错的确切位置）。当检测出有差错的数据 帧就立即将它丢弃，但接下去有两种选择：一种方法 是不进行任何处理（要处理也是有高层进行），另一 种方法则是由数据链路层负责重传丢弃的帧。
第3章数据链路层
教
程
计 算 机 网 络
数据链路层的主要功能：
（1）链路管理 数据链路的建立、维持和释放 （2）帧同步 接收方从比特流中能区分帧开始与结束 （3）流量控制(flow control)发送方的发送速率必须是接收 方来得及接收
第 3 章 数 据 链 路 层
（4）差错控制
前向纠错：采用纠错编码（卫星通信） 差错检测：采用检错编码（CRC） （5）将数据和控制信息区分开 （6）透明传输：对传输的数据没有限制 （7）寻址
停止等待协议的算法
在发送结点： （1）从主机取一个数据帧。 （2）V(S)←0。 {发送状态变量初始化} （3）N(S)←V(S)； {将发送状态变量的数值写入 发送序号} 将数据帧送交发送缓存。 （4）将发送缓存中的数据帧发送出去。 （5）设置超时计时器。 {选择适当的超时重传 时间tout } 第 3 章 数 据 链 路 层
教
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6、字符填充法: 发送方在可能产生争议的DLE位串之前再增加一 个转义字符（DLE），如 DLE DLE SOH；接收方每 接收到两个连续的DLE则丢弃其中的一个DLE
第 3 章 数 据 链 路 层
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5、字符的转义： 在控制字符之前增加一个转义字符（DLE）,防 止数据的二义性。BSC主要支持字符数据的传输，也 可以支持二进制数据传输，但二进制数据时必须被组 合，例如：七位形成一个位组。由于二进制位组合的 随机性，可能出现等同控制字符组的位串（例如： DLE SOH),为了保证数据的透明性（即数据中允许任 意的二进制数据），同时保证这些等同控制字符组的 位串不会导致控制的混乱，BSC采用了字符转义的方 法——字符填充法。 第 3 章 数 据 链 路 层
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数据链路层要解决的问题
如何识别不同的相邻节点或确定一个接收目标
物理编址与寻址；
如何提供一种机制使得接收方能识别数据流的 开始与结束
成帧
如何实现可靠的数据传输：
如何提供差错检测与控制机制使得有差错的物理 链路对网络层表现为一条无差错的数据链路；
如何提供流量控制机制以保证源和目标之间不会 因发送和接收速率不匹配而引起数据丢失。
在首尾标记法中，由于数据中可能会出现与标记相同的 位串，从而干扰帧的正常定界 位填充法可用于解决上述问题。即发送端在数据中若遇 到5个连续的“1”时，则在其后自动插队入一个“0”。 该技术简称“逢五1插0”；接收端则忽略5个连续的 “1”后面的“0”，简称“逢五1删0” 。
Data
01111110 … 111111 … 111110 … 01111110
帧的地址
帧中的地址属于物理或硬件地址
网卡地址(局域网) 链路标识(广域网)
用于设备或机器的物理寻址
差错控制
差错类型 差错衡量 差错控制
差错类型
要探寻差错控制的机制，首先要了解差 错的产生原因及类型。 在物理层的讨论中，我们已经讨论了物 理信道中所存在的各类噪声，噪声会引 起数据传输中的错误。 根据噪声产生原因的不同，差错分为随 机错和突发错。
帧的定界
定界就是标识帧的开始与结束 常用的帧定界方法： 字符计数法 带字符填充的首尾界符法 带位填充的首尾标志法
字符计数法
在帧头中使用一个字段来标明帧内的字符数， 通常该字段称为帧长字段。 如果发生传输错误，则可能更改帧长的值，从 而导致帧的同步出现问题。 该方法通常与下面介绍的其他方法结合使用。
也就是说，只有物理层的功能是不够的。
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数据链路层的功能
数据链路层是为了克服物理层的物理传输质 量不足而存在的。 其目的是为了实现两个相邻节点间的无差错 传输。 从分层的角度，数据链路层利用了物理层提 供的原始比特流传输服务，向网络层提供可 靠的数据传输服务。
何为相邻节点？
相邻节点是指由同一物理链路直接连接的所有 节点。
DLE STX
… Data …
DLE ETX
首尾界符法中的字符填充
在首尾界符法中，由于数据中可能会出现DLE STX或 DLE ETX，从而干扰帧的正常定界 字符填充法可用于解决上述问题。即发送端在数据中所 遇到的DLE前再插入一个附加的DLE，而接收端则忽略 两个连续DLE的前一个。
Data
DLE STX … DLE … DLE ETX
01111110 … 1111101 … 1111100 … 01111110
物理层编码违例法
利用物理层信息编码中未用的电信号来作为帧的 边界。 以IEEE802局域网标准为例，其数据编码采用曼 彻斯特编码，在传输之前将数据位“1”编码成 高-低电平对，数据位“0”编码成低-高电平对， 并利用高-高电平对和低-低电平对作为帧边界的 特殊编码。 在实际应用中，数据链路层协议多数使用字符计 数法与其他方法相结合作为帧定界的方法
6ABCDE5UVWX81234458 6ABCDE7UVWX81234458
？？？
三个帧的长度分 别为6字节、5字
节和8字节。
首尾界符法
每一帧以ASCII字符序列DLE STX开始，以DLE ETX 结束。 DLE为“Data Link Escape”的缩写，STX意味着 “Start of Text”， ETX代表“ End of Text”。 其缺点是成帧完全依赖于8位字符，而且若数据部分也 出现了DLE STX或DLE ETX，则接收端就会错误判断 帧边界。
热噪声→随机错 冲击噪声（如EMI，RFI）→突发错
差错的衡量
差错由误码率来衡量：
Pe=错误接收的码元数/接收的码元总数
误码率越低，信道的传输质量越高。
差错控制
由于信道中的噪声是客观存在的，不管 信道质量多高，都要进行差错控制。 所谓差错控制就是通过发现传输中的错 误，来采取相应的措施。
帧(Frame)
为了实现诸如差错控制、物理寻址和流量控制 等功能，数据链路层首先要使自己所看到的数 据是有意义的：
除了要传送的用户数据外，还要提供关于 寻址、差错控制和流量控制等所必需的控制信 息，而不再是物理层的原始比特流。 为此，数据链路层采用了被称为帧(frame)的 协议数据单元作为该层的数据传送逻辑单元。
DTE
DCE
DCE
DCE
DTE
尽管物理层采取了一些必要的措施来减少信号传输过 程中的噪声，但是数据在物理传输过程中仍然可能损 坏或丢失。
由于物理层只关心原始比特流的传送，不考虑也不可 能考虑所传输信号的意义和信息的结构，从而物理层 不可能识别或判断数据在传输过程中是否出现了损坏 或丢失，从而也谈不上采取什么方法进行补救。
差错控制的核心
差错控制的核心是对传送的数据信息加 上与其满足一定关系的冗余码，形成一 个加强的、符合一定规律的发送序列。 接收端利用相同的规律进行检查从而发 现错误，所加入的冗余码称校验码。 校验码的分类：
不同的数据链路层协议的核心任务就是根据所 要实现的数据链路层功能来规定帧的格式，即 语法和语义。
帧的一般示意图
帧的开始 地址 帧类型或长度 数据 帧校验 帧的结束
用于寻址
差错控制
帧的定界
帧中的语法成分被称为域或字段(field)； 上图只是帧的一般组成，不同的数据链路层协议所规定的帧格 式可能会与其存在微小的区别。
DLE STX … DLE DLE … DLE ETX
首尾标记法
每一帧使用一个特殊的位模式“01111110”作为开始 和结束标记。 该位模式又称为“flag”。 位模式允许数据帧包含任意个数的比特，也允许每个 字符采用任意比特的编码。
01111110
… Data …
01111110
首尾标记法中的位填充
Chapter Four
数据链路层
本章教学提要
教学目标：
理解数据链路层的功能与作用； 理解常用的成帧方式； 理解差错控制的作用和原理； 了解流量控制的作用和原理； 了解HDLC协议的工作过程； 了解数据链路层的设备与组件。
教学难点：差错控制，滑动窗口协议 教学时数：4学时
问题的引入：为什么需要数据链 路层？