数据链路层详解

数据链路层详解

OSI协议栈中的数据链路层可进一步细分为较低的介质访问控制(MAC)子层和较高的逻辑链路控制(LLC)子层。当它接收到一个分组后，它从MAC子层向上传送。如果有多个网络和设备相连，LLC层可能将分组送给另一个网络。例如，在一个NetWare服务器上，你可能既安装了以太网络适配器又安装了令牌网络适配器，NetWare自动地在连接到适配器的网络间桥接，这样原来在以太网上的分组就可以传送到令牌网上的目的地了，LLC层就象网络段间的交换或链路中继，它将以太网的帧重装成令牌环网的帧。

LLC子层

LLC-Logical Link Control 逻辑链路控制

逻辑链路Logical Links

Logical Links 逻辑链路是实际电路或逻辑电路上交换通信信息的两个端系统之间的一种协议驱动通信会话。协议栈定义了两个系统在某种介质上的通信。在协议栈低层定义可用的多种不同类型的通信协议，如局域网络(LAN)、城域网(MAN)和象X．25或帧中继这样的分组交换网络。逻辑链路在物理链路(可以是铜线、光纤或其他介质)上的两个通信系统之间形成。根据OSI协议模型，这些逻辑链路只在物理层以上存在。你可以认为逻辑链路是存在于网络两个末断系统间的线路。

LLC是Logic Link Control的缩写，意为：逻辑链路控制。

IEEE于1980年2月成立了局域网标准委员会（简称IEEE802委员会），专门从事局域网标准化工作，并制定了IEEE802标准。802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。

IEEE802委员会为局域网制订了一系列标准，统称为802标准。其中IEEE 802.2 LAN 标准定义了逻辑链路控制LLC子层的功能与服务，并且是IEEE 802.3，IEEE 802.4和IEEE 802.5等标准的基标准。

LLC负责识别网络层协议，然后对它们进行封装。LLC报头告诉数据链路层一旦帧被接收到时，应当对数据包做何处理。它的工作原理是这样的：

主机接收到帧并查看其LLC报头，以找到数据包的目的地，比如说，在网际层的IP协议。LLC 子层也可以提供流量控制并控制比特流的排序。

IEEE 802.2 LLC 应用于IEEE802.3 （以太网）和IEEE802.5（令牌环）LAN，以实现如下功能：

1.管理数据链路通信

2.链接寻址

3.定义服务接入点Service Access Points （SAP）

4.排序

LLC 为上层提供了处理任何类型MAC 层的方法，例如，以太网IEEE 802.3 CSMA/CD 或者令牌环IEEE 802.5 令牌传递（Token Passing）方式。

LLC 是在高级数据链路控制（HDLC ：High-Level Data-Link Control）的基础上发展起来的，并使用了HDLC 规范的子集。LLC 定义了三种数据通信操作类型：

类型1：无连接。该方式不保证发送的信息一定可以收到。

类型2：面向连接。该方式提供了四种服务：连接的建立、确认和数据到达响应、差错恢复（通过请求重发接收到的错误数据实现）以及滑动窗口（系数：128）。滑动窗口用来提高数据传输速率。

类型3：无连接应答响应服务。

类型1的LLC 无连接服务中规定了一种静态帧格式，并允许在其上运行网络协议。使用传输层协议的网络协议通常会使用服务类型1方式。

类型2的LLC 面向连接服务支持可靠数据传输，运用于不需要调用网络层和传输层协议的局域网环境。面向连接的服务为了保证可靠的通信，需要建立逻辑线路，但在两个端系统间要维持会话。

类型3的LLC 无应答不连接服务无需应答和预先的传送。在端系统间没有会话。

——————————————————————————————————————————介质访问控制（MAC子层）

介质访问控制(MAC)是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题。MAC（Media Access Control，媒体访问控制）子层定义了数据包怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义，逻辑拓扑（信号通过物理拓扑的路径）也在此处被定义。线路控制、出错通知（不纠正）、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。

MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议首先判断输入的信息并是否发生传输错误，如果没有错误，则去掉控制信息发送至LLC（逻辑链路控制）层。

应用：不管是在传统的有线局域网（LAN）中还是在目前流行的无线局域网（WLAN）中，

MAC协议都被广泛地应用。在传统局域网中，各种传输介质（铜缆、光线等）的物理层对应到相应的MAC层，目前普遍使用的网络采用的是IEEE 802.3的MAC层标准，采用CSMA/CD访问控制方式；而在无线局域网中，MAC所对应的标准为IEEE 802.11，其工作方式采用DCF（分布控制）和PCF（中心控制）。

——————————————————————————————————————————MAC子层与LLC子层的不同之处：

LLC子层的主要功能包括：

* 传输可靠性保障和控制；

* 数据包的分段与重组；

* 数据包的顺序传输。

LLC子层负责向其上层(网络层) 提供服务;

MAC子层的主要功能包括：

* 数据帧的封装/卸装

* 帧的寻址和识别

* 帧的接收与发送

* 链路的管理

* 帧的差错控制等

MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。