数据链路层基本概念

数据链路层使用的信道主要有一下两种类型：

1. 点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。
2. 广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式。

结点：主机、路由器
链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。
数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通路，把实现控制数据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。

数据链路层功能概述

1. 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
2. 链路管理，即连接的建立、维持、释放（面向连接的服务）。
3. 组帧。
4. 流量控制，限制发送方。
5. 差错控制（帧错、位错）。

封装成帧

封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，构成一个帧。
接收端在收到物理层上交的比特流后，就能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六种区分出帧的起始和终止。
最大传送单元（MTU）：链路上所能传送的帧的数据部分长度上限。

透明传输

透明传输是指不管所传输的数据时什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。因此，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。
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，就必须采取适当的措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输的透明的。

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。

字符填充法

当传送中数据出现控制字符“SOH”和“EOT”时，为了在接收段不被解释为控制字符。
可以在传输的数据中控制字符前加一个转移字符“ESC”，这样的方法被称为字节填充或字符填充。

零比特填充法

操作：
在发送端，扫描整个信息字段，只要出现连续5个1，就立即填入1个0。

在接收端收到一个帧时，先找到标志字段确定边界，再用硬件对比特流进行扫描。发现连续5个1时，就把后面的0删除。

为了保证透明传输：在传送的比特流中可以传送任意比特组合，而不会引起对帧边界的判断错误。

差错控制

差错从何而来？

传输中的差错都是由于噪声引起的。

差错

• 位错：比特位出错，1变成0,0变成1。
• 帧错：丢失帧，重复帧，帧失序。

CRC 循环冗余码

接收端检错过程
把收到的每一个帧都除以同样的除数，然后检查得到的余数R。
1 . 余数为0，判定这个帧没有错，接受。
2 . 余数为不为0，判定这个帧有差错（无法确定到位），丢弃。