数据链路层的主要功能：
1、将数据包封装为帧；
2、对等层通信，将帧交付给另一个节点的数据链路层；
3、差错检测和流量控制。
数据链路层传送的是帧。
封装成帧（framing）就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，确定帧的界限，构成帧。首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。
以太网的帧是数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧（成帧）。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但依被封装的数据包大小的不同，以太网的长度也在变化，其范围是64～1518字节（不算8字节的前导字），由以下几个部分组成：
起始字段
地址字段
长度和类型字段
数据字段
帧校验序列字段
透明传输与转义:发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”（其十六进制编码是 1B）。
字节填充（byte stuffing）/字符填充（character stuffing）：接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。
常用的冗余检验技术有：奇偶检验、方块检验和循环冗余检验。
奇校验：通过附加奇偶校验位，使所传输的信息中1的个数为奇数。
偶校验：通过附加奇偶校验位，使所传输的信息中1的个数为偶数。
循环冗余校验（CRC，Cyclical Redundancy Check）：将所传输的除以一个预先设定的除数，所得的余数作为冗余比特，附加在要发送的数据的末尾。这样实际传输的就能够被预先设定的除数整除。当整个数据发送到接收方后，接收方利用同一个除数去除接收到的数据。如果余数为0，则传输正确，否则有误。
运算规则：加法、减法均为异或运算，加法不进位，减法不借位。
在数据的末尾加上r个0，r等于除数的位数减1；
使用二进制除法，所得的余数为循环冗余校验码（以上除法用的是模2除法，不考虑减法借位，即0-0=0、0-1=1、1-0=1、1-1=0）；
将循环冗余校验码替换数据末尾的r个0，得到整个传输的数据
例如：假设待传送数据M＝1010001101，选择某生成多项式P=110101，求CRC码。
计算过程：
1 1 01 01 01 1
110101 | 101000 1 10 10 00 0 0
110101
11101 1
11010 1
111 0 10
110 1 01
1 1 11 10
1 1 01 01
10 11 00
11 01 01
1 10 01 0
1 10 10 1
1 1 10
差错检测：CRC校验
确认：ACK
超时：Timeout
重传：
通过差错检测、确认、超时计时、重传的机制，数据链路层提供可靠传输的服务。
局域网：LAN，Local Area Network。
为一个单位所有，地理范围和站点数目有限。
■能够方便的共享外部设备、主机及软件、数据，从一个站点可以访问全网；
■便于系统的扩展和逐渐的演变，各设备的位置可灵活调整和改变；
■提高了系统的可靠性、可用性和残存性。
常见网络拓扑结构：星型、总线型、环型、树型、网状
局域网各层的主要功能：
物理层：提供发送和接收信号的能力，包括对宽带频道的分配和对基带信号的调制等；
媒体访问控制（MAC，Media Access Control）子层：实现帧的寻址和识别、数据帧的检验以及对LLC子层的支持，与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层；
逻辑链路控制（LLC，Logic Link Control）子层：规定无连接和面向连接两种服务，LLC 子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的。
MAC（介质访问控制）：定义了如何在物理线路上传输帧；
LLC（逻辑链路控制）：从逻辑上识别不同的协议类型，并加以封装。
使用LLC子层与高层（网络层及更高）通信；使用MAC子层进行寻址。
MAC：在以太网中唯一地标识某一台设备。
MAC地址长48个比特，表示成12个十六进制数，其中前24比特为厂商地址，如：00-10-A4-82-1C-ED。
在以太网中，设备之间的通信依赖于MAC地址。
802标准给局域网规定了一个48bit的全球地址，指的是网卡上被固化在ROM的地址，这个地址被称为MAC
地址。
以太网上的主机在相互通讯时，需要一个用来识别该主机的介质访问控制地址（Media Access Control），即MAC地址，通常也称为物理地址或硬件地址。MAC地址被记录在网卡的ROM存储器中，全球唯一。网络中的计算机就是通过MAC地址来识别主机，并进行相互通讯的。
M AC地址采用6字节48位二进制编码表示，前24位是由生产厂家向IEEE申请的厂商地址，后24位是由生产厂家给网卡设定的一个编号，MAC地址显示格式为：00-20-ED-6B-EE-B7，采用十六进制数表示。在运行IOS 操作系统的交换机中，MAC地址采用点三分格式表达，即表达为0020.ed6b.eeb7格式。
网卡从网络上接收到一个帧后，首先检查该帧的目标MAC地址，如果是发送给本站的，就接收并进行处理；如果不是就丢弃。
局域网要着重考虑的一个问题就是如何使众多用户能够合理且方便地共享通信媒体资源。
媒体共享技术大体上可以分为两大类：
（1）静态划分信道，如时分复用、频分复用、波分复用和码分复用等，用户只要获得了信道就不会和其他用户产生冲突。但这种划分信道的方法代价较高，不适合于局域网和某些广播信道的网络使用。
（2）动态媒体接入控制，又称为多点接入（Multiple Access），分为两种形式。
随机接入：其特点是所有的用户可随机地发送信息，但如果有两个或更多用户在同一时刻发送信息，则在共享媒体上产生碰撞（即产生冲突），则这些用户的发送都失败。
受控接入：其特点是用户不能随机发送信息而必须服从一定的控制，如令牌环网和轮询。
介质访问控制（MAC）：用来确定在共享介质环境（冲突域）中，哪个计算机允许传输数据。
确定性：Token Ring、FDDI
不确定性：Ethernet Net
1、学习MAC地址表
2、数据到达，如果源MAC未知，创建新地址表，记录源端口与MAC
3、根据目标MAC地址查找交换机的MAC地址表，通过相应的端口发送
4、如果目标MAC未知，则flooding（洪泛），向除接收端口外的所有端口广播
5、等待目标回应，如果有，记录下目标MAC所处的端口。
6、维护MAC地址表。MAC地址表不可能无限大，交换机为每个MAC地址条目产生一个计时器。如果某个MAC 地址在规定的时间内没有产生通信，则从MAC地址表中移除；如果有，则计时器重新计时。
冲突域：是指连接到同一物理介质上的一组设备所构成的区域。
使用同轴电缆以总线结构或使用集线器以星型结构搭建的以太网，所有节点处于一个共同的冲突域。如果有两台设备同时要使用传输介质（发送或接收数据），就会造成冲突。当主机增多时，冲突将成倍增加，带宽和速度将显著下降。
在网络中，所有直接连接在一起的节点都接收、发送帧的部分，在该域中多个网络节点竞争访问相同的物理媒介，称为冲突域。一个站点向另一个站点发出信号。除目的站点外，有多少站点能收到这个信号。这些站点就构成一个冲突域。
广播/广播域
广播：在网络传输中，向所有连通的节点发送消息称为广播。广播是指由广播帧构成的数据流量，这些广播帧以广播地址（地址的每一位都为“1”）为目的地址，告之网络中所有的计算机接收此帧并处理。
广播域：网络中能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合，也就是说如果站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围。广播域是指可以接收广播消息的一组设备所构成的区域，也就是广播帧所能到达的范围，一般由路由器设定边界，通常来说一个局域网就是一个广播域。
广播和广播域的区别：广播网络指网络中所有的节点都可以收到传输的数据帧，不管该帧是否是发给这些节点。非目的节点的主机虽然收到该数据帧但不做处理。
普通交换机和集线器是以广播形式进行发送，当从某个端口收到报文时，将复制一份后向其他所有端口发送。
第五章：传输层习题集 1．传输层的基本概念： 1.(90) 在 OSI 模型中，提供端到端传输功能的层次是（ C ） A.物理层 B .数据链路层 C .传输层 D .应用层 2.(90) TCP 的主要功能是（ B ） A .进行数据分组 B .保证可靠传输 C .确定数据传输路径 D .提高传输速度 3.(90)TCP/IP 模型分为四层，最高两层是应用层、运输 层。 4.(90)传输层使高层用户看到的就是好像在两个运输层实体之间有一条端 到端、可靠的、全双工通信通路。 5.(90)运输层位于数据链路层上方（F） 6.(90)传输层是属于网络功能部分，而不是用户功能部分（F） 2．端口的概念： 7.(90)应用层的各种进程通过（B）实现与传输实体的交互 A 程序 B 端口 C 进程 D 调用 8.(60)传输层与应用层的接口上所设置的端口是一个多少位的地址（B） A 8位 B 16位 C 32位 D 64位 9.(90)熟知端口的范围是（C） A 0～100 B 20～199 C 0～255 D 1024～49151 10.(90)以下端口为熟知端口的是（C） A 8080 B 4000 C 161 D 256 11.(90)TCP/IP 网络中，物理地址与网络接口层有关，逻辑地址与网 际层有关，端口地址和运输层有关。 12.(90)UDP和TCP都使用了与应用层接口处的端口与上层的应用进程进 行通信。 13.(90)在TCP连接中，主动发起连接建立的进程是客户 14.(90)在TCP连接中，被动等待连接的进程是服务器。 15.(90)一些专门分配给最常用的端口叫熟知端口。 16.(60)TCP使用连接，而不仅仅是端口来标识一个通信抽象。 17.(20)一个连接由两个端点来标识，这样的端点叫插口或套接字。 18.(20)现在常使用应用编程接口作为传输层与应用层 19.(60)主机中的进程发起一个TCP连接，其源端口可以重复（F）
第三章数据链路层 一、选择题 1、数据在传输过程出现差错的主要原因是（A ） A. 突发错 B. 计算错 C. CRC错 D. 随机错 2、PPP协议是哪一层的协议（B ） A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 高层 3、控制相邻两个结点间链路上的流量的工作在（A ）完成。 A. 链路层 B. 物理层 C. 网络层 D. 运输层 4、在OSI参与模型的各层中，（B ）的数据传送单位是帧。 A．物理层B．数据链路层 C．网络层D．运输层 5、若PPP帧的数据段中出现比特串“”，则采用零比特填充后的输出为(B) 6、网桥是在（A ）上实现不同网络的互连设备。 A.数据链路层 B.网络层 C.对话层 D.物理层 7、局域网的协议结构（B）。 A.包括物理层、数据链路层和网络层 B.包括物理层、LLC子层和MAC子层 C.只有LLC子层和MAC子层 D.只有物理层 18、10Base-T以太网中，以下说法不对的是：( C ) A．10指的是传输速率为10Mbps B．Base指的是基带传输 C．T指的是以太网D．10Base-T 是以太网的一种配置 9、以太网是下面哪一种协议的实现（C ）： A. B. C. D. 10、Ethernet采用的媒体访问控制方式为（A ） A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.无竞争协议 11、若网络形状是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环，则称这种拓扑结构为(C ) A.星形拓扑 B.总线拓扑 C.环形拓扑 D.树形拓扑 12、对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据
帧的传输时延至少要等于信号传播时延的(B ) A.1倍 B.2倍 C.4倍 D.倍 13、以太网采用的发送策略是(C ) A.站点可随时发送，仅在发送后检测冲突 B.站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送 C.站点采用带冲突检测的CSMA协议进行发送 D.站点在获得令牌后发送 14、在不同网络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进行协议转换的网络互连器称为( C ) A.转换器 B.路由器 C.网桥 D.中继器 15、100Base-T使用哪一种传输介质（C ） A. 同轴电缆 B. 光纤 C. 双绞线 D. 红外线 16、IEEE802规定了OSI模型的哪一层B A.数据链路和网络层 B.物理和数据链路层 C.物理层 D.数据链路层 17、要控制网络上的广播风暴，可以采用哪个手段A A.用路由器将网络分段 B.用网桥将网络分段 C.将网络转接成10BaseT D.用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算 18、就交换技术而言，局域网中的以太网采用的是（A） A.分组交换技术 B.电路交换技术 C.报文交换技术 D.分组交换与电路交换结合技术 19、交换机工作在哪一层（A） A.数据链路层 B.物理层 C.网络层 D.传输层 20、一个快速以太网交换机的端口速率为100Mbit/s，若该端口可以支持全双工传输数据，那么该端口实际的传输带宽为（C ）。 A.100Mbit/s B.150Mbit/s C.200Mbit/s D.1000Mbit/s 21、以太网协议中使用了二进制指数退避算法，这个算法的特点是__B_____。 A.容易实现，工作效率高 B.在轻负载下能提高网络的利用率 C.在重负载下能有效分解冲突 D.在任何情况下不会发生阻塞 22、关于的CSMA/CD协议，下面结论中错误的是 B 。 CD协议是一种解决访问冲突的协议 CD协议适用于所有以太网
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目录 1 以太网标准 5 1.1 以太网标准 5 1.2 IEEE标准 5 1.3 物理层 8 1.3.1 以太网接口类型 8 1.3.2 电口 8 1.3.3 光口 11 1.4 FE自协商 12 1.4.1 自协商技术的功能规范 13 1.4.2 自协商技术中的信息编码 14 1.4.3 自协商功能的寄存器控制 16 1.4.4 GE自协商 18 1.5 物理层芯片和MAC层芯片接口简介 19 1.5.1 MII 19 1.5.2 MDIO管理寄存器 20 1.5.3 RMII 20
1.5.4 SMII 21 1.5.5 SS－SMII 21 1.5.6 GMII 22 1.5.7 TBI 22 2 以太网数据链路层 23 2.1 以太网的帧格式 23 2.2 以太网的MAC地址 25 2.3 CSMA/CD算法 26 2.3.1 CSMA/CD发送过程 27 2.3.2 CSMA/CD如何接收 28 2.4 半双工以太网的限制 31 2.5 以太网流量控制 34 2.5.1 反压（Backpressure） 34 2.5.2 PAUSE 流控 34 关键词： 以太网物理层数据链路局域网城域网协议标准祯结构
摘要： 本文详细地阐述了以太网的标准，以太网在各个传输层面的具体结构和工作方式以及控制方式。 缩略语清单： 无。 参考资料清单 无。 以太网标准和物理层、数据链路层专题 1 以太网标准 1.1 以太网标准 局域网(LAN)技术用于连接距离较近的计算机，如在单个建筑或类似校园的集中建筑中。城市区域网(MAN)是基于10－100Km的大范围距离设计的，因此需要增强其可靠性。但随着通信的发展，从技术上看，局域网和城域网有融合贯通的趋势。 1.2 IEEE标准 IEEE是电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的简称，IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。IEEE于1980年2月成立了IEEE 802委员会，专门研究和指定有关局域网的各种标准。IEEE 802委员会由6个分委员会组成，其编号分别为802.1
1-24论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 答：综合OSI 和TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。各层的主要功能： 物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。（注意：传递信息的物理媒体，如双绞 线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。 数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。 网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。 运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。 应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。 1-25试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。答：电视，计算机视窗操作系统、工农业产品 1-26 试解释以下名词：协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。 答：实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。 协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构. 对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层. 协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位. 服务访问点:在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口. 1-26试解释everything over IP 和IP over everthing 的含义。 答：TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务（所谓的everything over ip） 允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行（所谓的ip over everything） 第二章物理层 2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？ 答：物理层要解决的主要问题： （1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。 （2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。 （3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路 物理层的主要特点： （1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物 理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI 的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传 输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。 （2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。 2-02 归层与协议有什么区别？答：规程专指物理层协议 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。 答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。 发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。 终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站 传输系统：信号物理通道 2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据：是运送信息的实体。 信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。 模拟信号：连续变化的信号。 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。 数字数据：取值为不连续数值的数据。 码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。
课 程 设 计 任 务 书 题目：网络安全技术分析与安全方案设计 小组成员：
姓名：刘锡淼学号：540907040127 负责内容：统筹协作和运输层安全分析与解决方案 姓名：杨大为学号：540907040144 负责内容：应用层安全分析与解决方案 姓名：余飞学号：540907040145 负责内容：网络层安全分析与解决方案 姓名：周恺学号：540907040156 负责内容：物理层安全分析与解决方案 姓名：赵伟学号：540907040153 负责内容：数据链路层安全分析与解决方案 基本要求：
?设计网络安全技术实现方案。选择合适的安全协议、安全 技术、安全设备，设计安全组网方案。 ?按5人左右组合成一个小组，集中讨论，提出各小组的实现 方案，总结并写出报告。 设计目的： ?分析网络各种安全技术和安全设备 ?设计网络安全的方案 计算机网络安全技术内容: ?保密性 ?安全协议的设计 ?访问控制 网络安全分析类别: ?物理层安全分析及解决方案 ?数据链路层安全分析及解决方案 ?网络层安全分析及解决方案 ?运输层安全分析及解决方案 ?应用层安全分析及解决方案 设计内容：数据链路层与网络安全
通信的每一层中都有自己独特的安全问题。数据链路层（第二协议层）的通信连接就安全而言，是较为薄弱的环节。网络安全的问题应该在多个协议层针对不同的弱点进行解决。在本部分中，我将集中讨论与有线局域网相关的安全问题。在第二协议层的通信中，交换机是关键的部件，它们也用于第三协议层的通信。对于相同的第三协议层的许多攻击和许多独特的网络攻击，它们和路由器都会很敏感，这些攻击包括： 内容寻址存储器（CAM）表格淹没：交换机中的CAM 表格包含了诸如在指定交换机的物理端口所提供的MAC 地址和相关的VLAN 参数之类的信息。一个典型的网络侵入者会向该交换机提供大量的无效MAC 源地址，直到CAM 表格被添满。当这种情况发生的时候，交换机会将传输进来的信息向所有的端口发送，因为这时交换机不能够从CAM 表格中查找出特定的MAC 地址的端口号。CAM 表格淹没只会导致交换机在本地VLAN 范围内到处发送信息，所以侵入者只能够看到自己所连接到的本地VLAN 中的信息。 VLAN 中继：VLAN 中继是一种网络攻击，由一终端系统发出以位于不同VLAN 上的系统为目标地址的数据包，而该系统不可以采用常规的方法被连接。该信息被附加上不同于该终端系统所属网络VLAN ID 的标签。或者发出攻击的系统伪装成交换机并对中继进行处理，以便于攻击者能够收发其它VLAN 之间的通信。 操纵生成树协议：生成树协议可用于交换网络中以防止在以太网拓朴结构中产生桥接循环。通过攻击生成树协议，网络攻击者希望将自己的系统伪装成该拓朴结构中的根网桥。要达到此目的，网络攻击者需要向外广播生成树协议配置/拓朴结构改变网桥协议数据单元（BPDU），企图迫使生成树进行重新计算。网络攻击者系统发出的BPDU 声称发出攻击的网桥优先权较低。如果获得成功，该网络攻击者能够获得各种各样的数据帧。 媒体存取控制地址（MAC）欺骗：在进行MAC 欺骗攻击的过程中，已知某其它主机的MAC 地址会被用来使目标交换机向攻击者转发以该主机为目的地址的数据帧。通过发送带有该主机以太网源地址的单个数据帧的办法，网络攻击者改写了CAM 表格中的条目，使得交换机将以该主机为目的地址的数据包转发给该网络攻击者。除非该主机向外发送信息，否则它不会收到任何信息。当该主
第二章物理层 2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？ 答：物理层要解决的主要问题： （1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。 （2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。 物理层的主要特点： ①由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和过程特性。 ②由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。 2-02 归层与协议有什么区别？ 答：规程专指物理层协议。 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。 答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。 发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。 接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。 终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站。 传输系统：信号物理通道。 2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据：是运送信息的实体。 信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。 模拟信号：连续变化的信号。 基带信号（即基本频带信号）：来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。 带通信号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 数字数据：取值为不连续数值的数据。 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。 码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。 全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。
1、以下哪一些不属于网络资源( C A、硬件资源 B、软件资源 C、人力资源 D、数据资源 2、国际标准化组织的英文简称为( A A、ISO B、OSI C、ICP D、ISP 3、以下哪一项不属于Internet的应用( C A、电子商务 B、信息发布 C、过程控制 D、电子邮件 4、以下哪一项不属于网络设备( D A、双绞线 B、网卡 C、集线器
D、网络操作系统 5、网络作用范围大约在几十至及千千米又称为远程网的网络为( D A、局域网 B、城域网 C、广域网 D、以上都不是 6、大部分的局域网都是采用以太网网卡,则其拓扑结构为( A A、星型 B、环型 C、总线型 D、网型 7、在数据传输中,DTE是指( A A、数据终端设备 B、数据传输率 C、数据电路终接设备 D、数据通信方式 8、以下哪一项不属于数据线路的通信方式( D A、单工通信 B、半双工通信
C、全双工通信 D、无线通信 9、数据传输方式不包括( D A、基带传输 B、频带传输 C、宽带传输 D、并行传输 10、数据传输中,传输延迟最小的是( A A、信元交换 B、分组交换 C、电路交换 D、报文交换 11、计算机网络通信系统是( D A、信号传输系统 B、电信号传输系统 C、模拟信号系统 D、数据通信系统 12、在数据传输中,需要建立连接的是( D A、电路交换
B、信元交换 C、报文交换 D、数据报交换 13、在ISO/OSI中,网络层属于( C A、第一层 B、第二层 C、第三层 D、第四层 14、OSI参考模型中,完成差错报告,网络拓扑结构和流量控制功能的是( A A、网络层 B、传输层 C、数据链路层 D、物理层 15、IEEE802工程标准中的802.3协议是( C A、令牌总线 B、局域网的互联标准 C、局域网的令牌环网标准 D、局域网的载波侦听多路访问标准 16、16 BASE-T通常是指( D A、粗缆
单选题 1以下关于物理层服务功能的描述中，错误的是（D） A物理层向数据链路层提供比特流传输服务 B物理层服务的功能主要是：物理连接的建立、维护与释放，比特流的传输 C设置物理层就是要屏蔽传输介质、设备与通信技术的差异 D物理层比特流传输的可靠性主要是靠物理层自身来解决 2以下关于信息、数据与信号的描述中，错误的是（D） A通信的目的是交换信息，信息的载体可以是文字、语言、图形或图像 B计算机将字母、数字、语音、图形或图像用二进制代码来表示 C在网络中传输的是表示二进制代码的电信号的过程 D ASCII码是一个信息交换编码的国家标准，不包括用于数据通信的控制字符 3以下关于信号概念的描述中，错误的是（D） A物理层需要根据所使用的传输介质与传输设备来确定数据的传输方式 B 信号是数据在传输过程中电信号的表示形式 C 电平幅度连续变化的电信号成为模拟信号 D 电平幅度连续变化的模拟信号不能够用于传输二进制比特序列 4以下关于同步技术的描述中，错误的是（C） A 同步是指要求通信的收发双方在时间基准上保持一致 B 数据通信的同步包括：位同步、字符同步 C 外筒不发是在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路控制字符SOH D 内同步法是从自含时钟编码的发送数据中提取同步时钟的方法 5 以下关于传输介质的类型和特点的描述中，错误的是（D） A常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线与卫星通信信道 B 双绞线分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线 C 光纤分为单模光纤与多模光纤 D 在设计中采用的典型的卫星通信延迟时间值为270ms 6 以下关于模拟数据编码方法的描述中，错误的是（C） A 具备调制与解调功能的设备成为调制解调器 B 移频键控方法是通过改变载波信号的角频率来表示数字信号1、0 C 用相位的绝对值表示数字信号1、0，称为相对解调 D 将发送的数据每3个比特组成一个码元组，共有8种组合，成为八相调制 7 以下关于数字数据编码方法的描述中，错误的是（D） A 基带传输基本不改变数字信号频带直接传输数字的方法 B 非归零码必须用另一个信道同时传输同步信号 C 曼彻斯特编码属于自含时钟编码方法 D 差分曼彻斯特编码的时钟信号频率等于发送频率 8 以下关于信道速率概念的描述中，错误的是（D） A 奈奎斯特准则描述了无噪声状态下的“带宽”与“速率”的关系 B 奈奎斯特准则表示出最大传输速率在数值上信道带宽的2倍 C 香农定理描述了在有随机热噪声状态下的“带宽”与“速率”的关系 D S/N=30db表示信道上的信号功率是噪声功率的30倍 9 以关于多路复用基本概念额描述中，错误的是（C） A 时分多路复用通过为多个信道分配互不重叠的时间片来达到多路复用的目的 B 频分多路复用通过设置多个频率互不重叠的信道来达到同时传输多路信号的目的
4-1-1 数据链路层的定义 一、设计数据链路层的原因 1、在原始的物理传输线路上传输数据信号是有差错的。 传输线路是由传输介质与设备组成的。 原始的物理传输线路是指没有采用高层差错控制的基本的物理传输介质与设备。 描述物理传输线路上传输数据信号出现差错多少的参数为误码率。 误码率是指二进制比特在数据传输过程中被传错的概率，它在数值上等于被传错的比特数和传输的比特总数的比值。 2、设计数据链路层的主要目的就是在原始的、有差错的物理传输线路的基础上，采取差错检测、差错控制与流量控制等方法，将有差错的物理线路改进成逻辑上无差错的数据链路，向网络层提供高质量的服务。 3、从网络参考模型的角度看，物理层之上的各层都有改善数据传输质量的责任，数据链路层是最重要的一层。 二、ISO对数据链路层的定义 数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和释放网络实体间的数据链路 数据链路——从数据发送点到数据接收点（点到点point to point）所经过的传输途径。 物理线路与数据链路（链路和数据链路）是网络中常用的术语，它们之间含义是不同的。在通信技术中，人们常用链路(link)这个术语一描述一条点对点的线路段(circuit segment)，
中间没有任何交换结点。因此从这种意义上说，链路一般是指物理线路。而数据链路概念则有更深层次的意义。 当需要在一条链路上传送数据时，除了必须具有一条物理线路之外，还必须有一些规程或协议来控制这些数据的传输，以保证被传输数据的正确性。实现这些规程或协议的硬件和软件加到物理线路，这样就构成了数据链路。下图描述了两者的区别。当采用复用技术时，一条链路上可以有多条数据链路。此外，还有一类术语，即物理链路和逻辑链路，实际上这里所说的物理链路就是物理线路，逻辑链路就是数据链路。
第二章物理层 2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？ （1）物理层要解决的主要问题： ①.物理层要尽可能屏蔽掉物理设备、传输媒体和通信手段的不同，使上面的数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本曾的协议与服务。 ②.给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力。为此，物理层应解决物理连接的建立、维持和释放问题。 ③.在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路。 （2）物理层的主要特点： ①.由于在OSI 之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备锁采用。加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI 的抽象模型制定一套心的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械、电气、功能和规程特性。②.由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复 杂。 2-02 规程与协议有什么区别？ 答：在数据通信的早期，对通信所使用的各种规则都称为“规程”（procedure），后来具有体系结构的计算机网络开始使用“协议”（protocol）这一名词，以前的“规程”其实就是“协议”，但由于习惯，对以前制定好的规程有时仍常用旧的名称“规程”。2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。 答：一个数据通信系统可划分为三大部分： 源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。源系统一般包括以下两个部分：?源点：源点设备产生要传输的数据。例如正文输入到PC 机，产生输出的数字比特流。 ?发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。例如，调制解调器将PC 机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。 ?接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。计算机调制解调器调制解调器计算机数字比特流模拟信号模拟信号数字比特流 正文正文源点发送器传输系统接收器终点输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据输出信息源系统传输系统目的系统 数据通信系统数据通信系统的模型公用电话网?终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。 2-04 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数字信号、码元、单工通信、半双工通信、全双工通信、串行传输、并行传输。答：数据：是运送信息的实体。信号：则是数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据：运送信息的模拟信号。 模拟信号：连续变化的信号。 基带信号：来自信源的信号。 带通信号：经过载波调制后的信号。 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。 数字数据：取值为不连续数值的数据。 码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。 全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道 中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 2-05 物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？答：（1）机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 （2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 （3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。 （4）规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2-06 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码元/秒”有何区别？ 答：限制码元在信道上的传输速率的因素有以下两个：（1）在任何信道中，码元传输速率是有上限的，传输速率超过此上限，就会出现严重的码元间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）成为不可能。 （2）由于噪声会使接收端对码元的判决产生错误（1 判决为0 或0 判决为1）。所以信噪比要限制在一定范围内。由香农公式可知，信息传输速率由上限。信噪比越大，量化性能越好；均匀量化的输出信噪比随量化电平数的增加而提高；非均匀量化的信号量噪比，例如PCM 随编码位数N 指数规律增长，DPCM 与频率有关等。但实际信噪比不能任意提高，都有一定限制。例如增加电平数会导致接收机的成本提高，制作工艺 复杂等。香农公式的意义在于：只要信息传输速率低于信 1
选择题 1. PPP协议是协议。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 高层 2. 数据在传输过程中出现差错的主要原因是 A. 突发错 B. 计算错 C. CRC错 D. 随机错 3. 数据链路层的功能是 A. 线路控制 B. 流量控制 C. 差错控制 D. 以上都是 4. 下列产品中是在OSI模型的数据链路层进行互连的。 A. 中继器 B. 路由器 C. 网关 D. 网桥 5. 以下对PPP协议的说法中错误的是 A. 具有差错控制功能 B. 仅支持IP协议 C. 支持动态分配IP地址 D. 支持身份验证 6. 以太网的协议标准是 A. IEEE802.3 B. IEEE802.4 C. IEEE802.5 D. IEEE802.6 7. 不属于数据链路层协议考虑的范畴 A. 控制对物理传输介质的访问 B. 相邻节点之间的可靠传输 C. 为终端节点隐蔽物理传输的细节 D. 定义数据格式 8. HDLC帧格式中标志序列（F）是 A. 11111111 B. 11111110 C. 011111111 D. 01111110 9. 曼彻斯特编码和4B/5B编码的效率分别是 A. 100%和100% B. 50%和80% C. 80%和50% D. 50%和50% 10. 采用串行线路连接到网络时，如果希望能够支持动态分配IP地址，那么数据链路协议应该采用协议。 A. SLIP B. PPP C. HDLC D. SDIC 11. 下面协议包括CSMA/CD，令牌总线和令牌环。 A. IEEE801 B. IEEE802 C. IEEE803 D. IEEE804 12. IEEE802.3标准采用 A. 截断二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA媒体访问控制方法 B. 截断二进制指数退避和0-坚持算法的CSMA媒体访问控制方法 C. 截断二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制方法 D. 截断二进制指数退避和0-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制方法 13. 采用星型拓扑的10Mbps基带双绞线以太网可以表示为 A. 10Base-5 B. 10Base-2 C. 10Base-T D. 100Base-T 14. 以太网采用的发送策略是 A. 站点可随时发送，仅在发送后检测冲突 B. 站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送 C. 站点采用带冲突检测的CSMA协议进行发送 D. 站点在获得令牌后发送 15. 在不同网络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进行协议转换的网络互联器称为 A. 转换器 B. 路由器 C. 网桥 D. 中继器 16. 最准确地描述了循环冗余检查的特征。 A. 逐个地检查每一个字符 B. 能够查出99%以上的错误 C. 不能够查出有偶数个位出错的差错 D. 不如纵向冗余检查可靠
（一）通信基础 1．信道、信号、带宽、码元、波特、速率等基本概念 2．奈奎斯特定理与香农公式 3．信源与信宿 4．编码与调制 （二）传输介质 1．双绞线、同轴电缆、光纤与无线介质2．物理层接口的特性 （三）物理层设备 1．中继器：又称转发器，作用是将信号放大并整形再转发出去，以消除信号由于经过一长段电缆而造成的失真和衰减，使信号的波形和强度达到所需要的要求。工作在物理层，所以不能连接2个具有不同链路层协议的局域网。现在中继器的功能已经被组合到集线器和交换机等设备中。2．集线器hub：主要功能是对接收到得信号进行再生、整形、放大，以扩大网络的传输距离。工作在物理层，相当于一个多口的中继器。
重难点： 1．波特和比特/秒的关系 2．奈奎斯特定理与香农公式 3．调制技术、编码方式和PCM 4．中继器和集线器的功能和特点 练习：一个带宽为4kHZ，信噪比为30dB,计算该信道的极限信息传输速率 信噪比（dB）=10 log10(S/N)=30 dB S/N=1000 根据香农公式求出结果 脉冲编码调制的过程 1．常用的通信有线介质包括双绞线、同轴电缆和（ C ）。 A)微波 B)红外线 C)光纤 D)激光2．当数字信号在模拟传输系统中传输时，在发送端和接收端分别需要（ A ） A)调制器和解调器 B)解调器和调制器C)编码器和解码器 D)解码器和编码器3．调制解调器（Modem）的功能是实现（ D ）。 A)数字信号的编码 B)数字信号的整形C)模拟信号的放大 D)数字信号与模拟信号
的转换 4.在计算机通信中，传输的是信号，把直接由计算机产生的数字信号进行传输的方式为（ A ）传输。 A)基带传输B)宽带传输 C)调制 D)解调 5在网络中，将语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，将语音信号数字化的技术是（ B ） A．差分Manchester编码B．PCM技术C．Manchester编码D．FSK方法 6 下面关于卫星通信的说法，错误的是（ C ）。 A．卫星通信通信距离大，覆盖的范围广B．使用卫星通信易于实现广播通信和多址通信 C．卫星通信的好处在于不受气候的影响，误码率很低 D．通信费用高，延时较大是卫星通信的不足之处 7 各种网络在物理层互联时要求（ A ） A. 数据传输率和链路层协议相同 B. 数据传输率相同，链路层协议可不同
第二章物理层复习题 一、单选 1、网络接口卡的基本功能包括：数据转换、通信服务和 A、数据传输 B、数据缓存 C、数据服务 D、数据共享 2、在中继系统中，中继器处于 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、高层 3、 B、数据传输率相同，链路协议可不 C、数据传输率可不同，链路协议相同 D、数据传输率和链路协议都可不同 4、下面关于集线器的缺点描述的是. A 集线器不能延伸网络可操作的距离 B 集线器不能过滤网络流量 C 集线器不能在网络上发送变弱的信号 D 集线器不能放大变弱的信号 5、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 C 。 A. 单工 B. 半双工 C. 全双工 D. 上述三种均不是 6、能从数据信号波形中提取同步信号的典型编码是 A.归零码 B.不归零码 C.定比码 D.曼彻斯特编码 7、计算机网络通信采用同步和异步两种方式，但传送效率最高的是 A．同步方式B．异步方式C．同步与异步方式传送效率相同 D.无法比较 8、有关光缆陈述正确的是 A.光缆的光纤通常是偶数，一进一出 B.光缆不安全 C.光缆传输慢 D.光缆较电缆传输距离近 9、通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的方法叫做 A. ASK B. FSK C. PSK D. ATM 10、同轴电缆与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力。 A、弱 B、一样 C、强 D、不能确定 11、ATM采用的线路复用方式为。 A、频分多路复用 B、同步时分多路复用 C、异步时分多路复用 D、独占信道 12、数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制 A.比特数 B.字符数 C.桢数 D.分组数 13、将一条物理信道按时间分成若干时间片轮换地给多个信号使用，每一时间片由复用的一个信号占用，这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号，这就是 A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．空分多路复用 D．频分与时分混合多路复用 14.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 A.单工 B.半双工 C.全双工
ISO11898-1数据链路层和物理层信号 ISO 11898-1定义了哪些内容，相关项目如何测试？ 1、关于ISO 11898 ISO是世界性的标准化组织，主要任务是制定国际标准，协调世界范围内的标准化工作，与其他国际性组织合作研究有关标准化问题。IS0 11898由以下部分组成： ISO11898-1：数据链路层和物理层信号 ISO11898-2：高速接入单元 ISO11898-3：低速容错接入单元 11898-4：时间触发通讯 ISO11898-5：低功耗的高速接入单元 ISO11898-6：选择性唤醒的高速接入单元 最新的ISO 11898-2、ISO 11898-5和ISO 11898-6已经取代ISO 11898-2:2003、ISO 11898-5:2007和ISO 11898-6:2013。 2、ISO11898-1的定位 对比标准的OSI通讯协议模型，ISO 11898-1定义了CAN的数据链路层和部分物理层，如图1。数据链路层和物理层具体可分为逻辑链路控制、媒介访问控制、物理层编码、物理层介质、物理层媒介依赖。 图1 ISO 11898的定位 3、适用范围 ISO11898-1旨在实现CAN模块之间数据链路层上的信息规范。控制器区域的网络是一种串行通信协议，用于道路车辆和其他控制领域，支持分布式实时控制和多路复用。ISO11898-1：2015适用于经典CAN帧与灵活CAN帧（CAN-FD）。经典的CAN帧有效载荷达8个字节，比特率最高允许1 Mbit/s。最新的CAN帧（CAN-FD）帧格式允许比特率高于1 mbit/s，并且有效载荷大于每帧8字节。新帧架构（CAN-FD）兼容经典帧结构。 图2 新旧帧关系
OSI物理层 制作人：邓荣嘉
目录 物理层 (1) 主要功能 (2) 物理层要解决的主要问题： (2) 组成部分 (2) 重要内容 (3) 重要标准 (4) 通信硬件 (5) 编程方法 (6) 常见的物理层设备 (6) 物理层在无线传感器中的应用 (6)
物理层 物理层（或称物理层，Physical Layer）是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除，而提供具有机械的，电子的，功能的和规范的特性。简单的说，物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网与广域网皆属第1、2层。 物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层，那就是“信号和介质”。 OSI采纳了各种现成的协议，其中有RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、以及FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、和IEEE802.5的物理层协议。 物理层关注在一条通道上传输原始比特。设计问题必须确保当一方发送了比特1时，另一方收到的也是比特1，而不是比特0。这里的典型问题包括用什么电子信号来表示1和0、一个比特持续多少秒、传输是否可以在两个方向上同时进行、初始连接如何建立、当双方结束后如何撤销连接、网络连接器有多少针对以及每一针的用途是什么等。这些设计问题主要涉及机械、电子和时序接口，以及物理层之下的物理传输介质等。 该层定义了了比特作为信号在通道上发送时相关的电气、时序和其他接口。物理层是构建网路的基础。物理信道的不同特征决定了其传输性能的不同（比如，吞吐量、延迟和误码率），所以物理层是我们展开网络旅行的始发地。 物理层一般有三种传输介质：有线（铜线和光纤）、无线（陆地无线电）和卫星。 这里要说的是信号在物理层存在的两种方式，数字信号（电脑可以识别的0和1即比特），模拟信号是铜线和光纤等可以传输的电信号或者无线信号，在悠闲中模拟信号的存在方式诸如连续变化的电压，而在无线传输中类似光照强度或者声音强度。
数据链路层主要功能概述 数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标 计算机的网络层。为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块（在数据链路层中将这种数据块称为帧，帧是数据链路层的传送单位）；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使之与接收方相匹配；在两个网路实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。这些功能具体表现在以下几个方面。 成帧（帧同步） 为了向网络层提供服务，数据链路层必须使用物理层提供的服务。而物理层我们知道，它是以比特流进行传输的，这种比特流并不保证在数据传输过程中没有错误，接收到的位数量可能少于、等于或者多于发送的位数量。而且它们还可能有不同的值，这时数据链路层为了能实现数据有效的差错控制，就采用了一种“帧”的数据块进行传输。而要采帧格式传输，就必须有相应的帧同步技术，这就是数据链路层的“成帧”（也称为“帧同步”）功能。 采用帧传输方式的好处是，在发现有数据传送错误时，只需将有差错的帧再次传送，而不需要将全部数据的比特流进行重传，这就在传送效率上将大大提高。但同时也带来了两方面的问题：（1）如何识别帧的开始与结束；（2）在夹杂着重传的数据帧中，接收方在接收到重传的数据帧时是识别成新的数据帧，还是识别成已传帧的重传帧呢？这就要靠数据链路层的各种“帧同步”技术来识别了。 “帧同步”技术既可使接收方能从以上并不是完全有序的比特流中准确地区分出每一帧 的开始和结束，同时还可识别重传帧。 差错控制 在数据通信过程可能会因物理链路性能和网络通信环境等因素，难免会出现一些传送错误，但为了确保数据通信的准确，又必须使得这些错误发生的机率尽可能低。这一功能也是在数据链路层实现的，就是它的“差错控制”功能。 在数字或数据通信系统中，通常利用抗干扰编码进行差错控制。一般分为4类：前向纠错（FEC）、反馈检测（ARQ）、混合纠错（HEC）和信息反馈（IRQ）。 FEC方式是在信息码序列中，以特定结构加入足够的冗余位——称为“监督元”（或“校验元”）。接收端解码器可以按照双方约定的这种特定的监督规则，自动识别出少量差错，并能予以纠正。FEC最适于高速数传而需实时传输的情况。