【计算机网络】数据链路层：使用点对点信道的数据链路层

数据链路层信道类型：

（1）点对点信道：使用一对一的点对点通信方式

（2）广播信道：使用一对多的广播通信方式。

必须使用专用的共享信道协议来协调主机数据发送。

链路:从一个节点到相邻节点的一段物理线路

数据链路（逻辑链路): 把实现数据传输的协议的硬件和软件加到链路上，构成了数据链路。

最常用的方法是使用网络适配器（网卡）来实现这些协议。

帧：数据链路层协议数据单元

三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错控制

封装成帧：

网络层的IP数据报加上帧首部和帧尾部构成一个完整的帧。

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。

最大传送单元MTU：规定所能传送帧的数据部分长度上限。

 使用控制字符作为帧定界符：

控制字符SOH(01)放在一帧的最前面，表示帧的首部开始。

控制字符EOT(04)放在一帧的末尾，表示帧的结束。

如果在数据链路层不封装成帧，那么数据链路层在收到一些数据后，就不知道哪些是数据，那么是控制信息，并且不能进行差错检验。

透明传输：

透明：某一个实际存在的事物看起来好像不存在一样。

数据链路层的透明传输表示：无论发送什么样的比特组合的数据，这些数据都能够按照原样没有差错地通过数据链路层。

如果数据中某个字节的二进制代码恰好和SOH或EOT一样，数据链路层就会错误地找到帧的边界。

使用字节填充或字符填充的方法解决透明传输的问题。

 在EOT或SOH前面插入一个转义字符"ESC"。当转义字符也出现在数据里面时，就在转义字符前在加上一个转移字符。

差错检测：

在传输过程中可能会出现比特差错：1->0，0->1

在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率叫误码率。

循环冗余检验CRC：

在发送端，先把数据划分为组，假定每组k个比特。CRC运算在每组M后面再添加供差错检测用的n位冗余码，然后构成一个帧发送出去，一个发送k+n位。

仅用循环冗余校验CRC差错检测技术只能做到无差错接受。

即凡是接受的帧都能以接近于1的概率认为这些帧在传输过程中没有产生差错。

但是无比特差错和无传输差错是不同的。

传输差错包括帧丢失、帧重复、帧失序等情况。

在数据链路层使用CRC检验，能够实现无比特差错的传输，但是这不是可靠传输。

CRC循环检验:

 

 

思考题：

数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点？

优点：可以使网络中的某个节点及早发现传输中出了差错，如果做成不可靠，那么网络中节点有差错时，仅仅丢掉这个帧，在TCP层发现这个错误时，才通知源主机重传出错的数据。但已经较迟，可能要传很多的数据

缺点：如果高层使用UDP，那么就不要求可靠。使用可靠的数据链路层牺牲了实时性。