数据链路层网络设备详细说明

什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些计算机网络是指通过通信设备和通信线路将分布在不同地点的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传递的技术。

在计算机网络中，数据链路层是网络协议栈中的一个重要组成部分。

它位于物理层和网络层之间，负责将网络的上层数据包（帧）转化为可以在物理介质上传输的比特流，并确保数据的可靠传输。

数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议主要有以下几种：1. 以太网（Ethernet）以太网是目前应用最广泛的局域网（LAN）协议之一，它定义了数据传输的格式和传输速率。

以太网使用MAC地址进行寻址，采用CSMA/CD（载波监听多路接入/碰撞检测）的介质访问控制方法，能够实现高效的数据传输和共享。

2. PPP（Point-to-Point Protocol）PPP是一种广泛应用于拨号和宽带接入的数据链路层协议。

它支持点对点的连接，可以在串行链路上建立可靠的数据通信。

PPP提供认证、加密和压缩等功能，使得在广域网环境下实现安全和高效的数据传输成为可能。

3. HDLC（High-Level Data Link Control）HDLC是一种数据链路层协议，常用于广域网和帧中继网络中。

它提供了流量控制、帧同步、确认和差错检测等功能。

HDLC支持透明传输、多点连接和可靠传输，较为灵活。

4. SDLC（Synchronous Data Link Control）SDLC是IBM公司开发的一种数据链路层协议，常用于主机与终端之间的串行通信。

它采用同步传输方式，具有可靠的数据传输和流量控制能力。

5. 环回接口协议（Loopback Interface Protocol）环回接口协议是一种虚拟接口协议，常用于本地主机进行自我测试和诊断。

它允许主机将发送的数据帧重新接收并进行处理，有助于检验本地网络设备是否正常工作。

6. SLIP（Serial Line Internet Protocol）SLIP是一种简单的串行线路网络协议，用于连接串行设备与IP网络。

计算机网络中常用的网络设备简介网络设备是计算机网络中重要的组成部分，它们扮演着不同的角色，在网络通信中发挥着不同的功能。

在这篇文章里，我们将会对常用的网络设备进行介绍和比较，以帮助读者更好地理解网络世界。

1. 集线器集线器是用于扩大网络的设备，也是最基本的网络设备之一。

它的作用是将多个计算机连接在同一个网络中，以便它们能够相互通信和共享资源。

集线器通过物理层实现对数据的转发，它将收到的数据包复制发送给所有的端口，而每个端口上都连接了一个计算机。

缺点：集线器工作在物理层，只能按照广播的方式将数据发送到所有连接的设备上，这样就会占用网络的带宽和资源，导致网络通信变慢。

此外，由于集线器无法对数据包进行过滤和分离，因此有可能存在安全性和隐私问题。

2. 网桥网桥是一种工作在数据链路层的设备，它能够将数据包从一个网络转发到另一个网络，也可以将同一网络中的数据包进行过滤和分离。

网桥的作用是加速通信并减少网络拥塞，提高网络的可靠性和安全性。

缺点：网桥只能对局部网络进行控制，无法实现跨网络的管理和控制。

此外，网桥的转发速度和效率有限，不能满足高速网络的要求。

3. 交换机交换机是一种基于数据链路层的设备，能够根据MAC地址将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现对局部网络的控制和管理。

它支持全双工通信和高速传输，能够实现数据包的快速转发和过滤，提高网络通信的效率和可靠性。

缺点：交换机的闪存和RAM容量有限，不能支持大规模网络的管理和控制。

此外，交换机只能对局部网络进行控制，难以实现跨网络的管理和控制。

4. 路由器路由器是一种工作在网络层的设备，它能够将数据包从一个网络转发到另一个网络，也可以对数据包进行过滤和分离。

路由器通过路由表来判断数据包的最佳路径，以实现跨网络的通信和管理。

优点：路由器能够实现对网络流量的控制和管理，减少网络拥塞和安全问题。

此外，路由器支持多种网络协议和接口，能够满足不同网络之间的互通需求。

数据链路层设备有哪些
数据链路层的设备与组件是指那些同时具有物理层和数据链路层功能的设备或组件。

数据链路层的设备与组件主要有网卡、网桥和交换机。

1、网卡
网卡是局域网中提供各种网络设备与网络通信介质相连的接口，全名是网络接口卡，也叫网络适配器，其品种和质量的好坏直接影响网络的性能和网上所运行软件的效果。

网卡作为一种I/O接口卡插在主机板的拓展槽上，其基本结构包括接口控制电路、数据缓冲器、数据链路控制、编码解码电路、内收发器、介质接口装置等6大部分。

网卡用于物理层和数据链路层。

在数据链路层，网卡包含设备的物理地址用于执行特定网络系统结构所要求的数据格式化操作和介质接入操作的组件。

作为操作系统和网卡之间接口的设备驱动器也是数据链路层的一部分。

2、网桥
网桥是早期的两端口二层网络设备，用来连接不同网段。

网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道，不是共享一条背板总线，可隔离冲突域。

网桥比集线器性能更好，集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。

后来，网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机所取代。

常见的网络设备1、中继器repeater：定义：中继器是网络物理层上面的连接设备。

功能：中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。

由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。

使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。

优点：1.过滤通信量中继器接收一个子网的报文，只有当报文是发送给中继器所连的另一个子网时，中继器才转发，否则不转发。

2.扩大了通信距离，但代价是增加了一些存储转发延时。

3.增加了节点的最大数目。

4.各个网段可使用不同的通信速率。

5.提高了可靠性。

当网络出现故障时，一般只影响个别网段。

6.性能得到改善。

缺点：1.由于中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时。

2.ＣＡＮ总线的ＭＡＣ子层并没有流量控制功能。

当网络上的负荷很重时，可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现象（３）中继器若出现故障，对相邻两个子网的工作都将产生影响。

2、集线器hub：定义：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。

作用：集线器虽然连接多个主机，但不是交换设备，它面对的是以太网的帧，它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧，向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错)。

只有集线器的连接，只能是一个局域网段，而且集线器的进出口是没有区别的。

优点：在不计较网络成本的情况下面，网络内所有的设备都用路由器可以让网络响应时间和利用率达到最高。

缺点：1.共享宽带，单通道传输数据，当上下大量传输数据时，可能会出现塞车，所以交大网络中，不能单独用集线器，局限于十台计算机以内。

2.它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。

也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。

数据链路层的主要功能及常见的数据链路层设备数据链路层是OSI模型中的第二层，它主要负责将网络层传输过来的数据分成帧并进行传输，同时还负责数据的错误检测和纠正。

在计算机网络中，数据链路层是非常重要的一层，因为它直接影响着数据的传输质量和速度。

下面我们将从功能和设备两个方面来介绍数据链路层。

一、数据链路层的主要功能1. 将网络层传输过来的数据分成帧数据链路层的主要功能之一就是将网络层传输过来的数据分成帧。

这是因为在网络层中，数据是以数据包的形式进行传输的，而在数据链路层中，数据则是以帧的形式进行传输的。

帧是数据链路层中的基本单位，它包含了数据和控制信息。

2. 进行数据的错误检测和纠正数据链路层还负责进行数据的错误检测和纠正。

在数据传输过程中，由于各种原因，数据可能会出现错误，例如数据位被破坏、数据包丢失等。

数据链路层通过添加冗余信息来检测和纠正这些错误，以保证数据的传输质量。

3. 控制数据的流量数据链路层还负责控制数据的流量。

在数据传输过程中，如果发送方发送的数据过多，接收方可能会无法及时处理，从而导致数据的丢失。

数据链路层通过控制数据的发送速率来避免这种情况的发生。

二、常见的数据链路层设备1. 网卡网卡是数据链路层中最常见的设备之一。

它是计算机与网络之间的接口，负责将计算机中的数据转换成网络中的数据，并将网络中的数据转换成计算机中的数据。

网卡通常是插在计算机主板上的，它可以通过网线与网络连接。

2. 交换机交换机是数据链路层中的另一个重要设备。

它是用来连接多台计算机的设备，可以实现计算机之间的数据传输。

交换机可以根据MAC地址来识别不同的计算机，并将数据转发到相应的计算机上。

交换机通常被用于局域网中。

3. 路由器路由器是数据链路层和网络层之间的设备。

它可以将数据从一个网络传输到另一个网络，并且可以根据IP地址来识别不同的网络。

路由器通常被用于连接不同的局域网或广域网。

总之，数据链路层是计算机网络中非常重要的一层，它负责将网络层传输过来的数据分成帧并进行传输，同时还负责数据的错误检测和纠正。