计算机网络教程之数据链路层链路和数据链路：链路是是从节点到节点的物理链路，而数据链路是把传输数据的协议硬件软件实

分层下的任务

链路和数据链路：链路是是从节点到节点的物理链路，而数据链路是把传输数据的协议硬件软件实现了。因为传输数据不光有硬件链路就可以的。所以它的职责就是在物理层上负责传输协议的软件实现，而网络传输非常复杂，不肯能所有的功能都在它上面实现，所以又分了网络层、传输层、应用层等。各自负责不同的职责，共同组成可以在物理链路上传输数据的协议簇。网络层传递下来的ip数据包，直接传输了，不用关心在物理链路上怎么传输的，点对点还是广播传输。

主要研究的问题

主要研究局域网，它没有使用路由器转发，它的上层网络成讨论的是通过路由器转发到另一个网络的情况。局域网属于数据链路层的范围。

传输数据的格式

数据链路上传输的是帧，ip数据包封装成帧传递。过程设计三个问题：

封装成帧：在一段数据添加首部和尾部，判断开始和结束，并添加了很多控制信息。如果只有开始没有结尾，那么这段帧是有问题，直接丢弃。开始使用二进制0000001表示，结束使用二进制00000100表示。
透明传输：当传输的数据中有和开始结束标记相同的标记时，会出现问题。这时候就要在数据中加入转义字符，二进制是00011011，在接收到数据后需要删除这个转义符，如果数据中有转义符，再在前面加上转义符。透明是指看不到它的存在，但是却实际在使用它完成任务。不管上层抛下来什么数据，都可以通过增加转义正确的传输过去。
差错检测：实际传输中会产生差错，一般是用循环冗余的方式检测传递数据的错误与否，不对就不就收，抛弃它。数据链路并不负责可靠传递的服务，有传输层提供。原来OSI时链路层需要确认和重传等功能，但现在物理线路的质量大大提高了，所以对于质量不好的链路，数据链路层还是提供可靠的服务的。相反，质量好的链路就又传输层TCP完成。

各种通信协议

点对点通信

一对一的通信，最常用的是PPP协议。通信较差时，HDLC协议提供了可靠的传输，但现在很少使用了，简单的PPP协议是使用最广泛的。IETF设计互联网体系时把最复杂的放到了TCP中，IP协议稍微简单，所以链路层更不需要多复杂了。同时还需要支持多种网层的协议，还要支持多种链路的类型，例如串行的，并行的。还要对差错的帧进行丢弃。PPP只支持全双工的网络。

广播通信

一对多的广播通信，必须使用共享信道协议来协调数据的发送。

局域网

使用广播通信，主机可以共享局域网上的其他软件和硬件资源。局域网的拓扑结构有多种，星型/环形/总线型，总线型以以太网最为出名，现在以太网已经成为局域网的同义词。共享信道就需要考虑如何使众多用户可以方便的共享媒体的资源，有两种方法，第一种就是静态划分，比如物理层的频分，时分等，但这种划分代价比较高。第二种就是随机接入的控制。不事先分配资源。不控制用户的数据发送，先检测是否被占用，如果没有被占用，那么就发送发生碰撞就发送失败。以太网对随机接入使用的是CSMA/CD协议。随着上网用户的剧增，大规模的集成电路的发展，使用集线器的星型结构不但便宜而且可靠，所以总线型被替换成了星型结构。发展出了交换机的全双工的工作模式，不发生碰撞，交换机使用MAC地址寻址发送数据。

网路适配器

计算机与外界局域网链接就是通过适配器进行的，简称网卡。由于数据在计算机中是并行的，而在网络中是串行的，所以适配器还要做转化操作，计算机的硬件MAC地址就存储在适配器里。

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