数据链路层

数据链路层知识点总结
嘿，朋友们！今天咱们要来聊聊超重要的数据链路层知识点啦！你知道吗，数据链路层就像是信息高速公路上的“交通指挥员”！比如说，你在网上看视频，这数据就像一辆辆车，数据链路层就是指挥它们有序行驶的交警。

它的主要功能之一就是成帧啦！这就好比把一个个信息打包成整齐的包裹，然后准确无误地送到目的地。

就像快递员给你的包裹打包一样，整整齐齐，明明白白！
差错控制也是很关键的哦！想象一下，如果信息在路上跑着跑着出错了，那不就乱套啦！所以数据链路层会认真检查，确保一切准确无误，就像是一个严格的质检员。

有一次我和朋友传文件，结果出错了，还好有它帮忙纠正，不然可就麻烦大啦！
还有流量控制呢！这不就像控制水流一样嘛，不能一下子涌出来太多，会撑爆的呀！要合理地安排数据的传输速度，不然网络就拥堵啦！比如说打游戏的时候，要是流量控制不好，那画面不得卡成幻灯片呀！“哎呀，怎么这么卡呀！”这得多烦人呀！
另外，介质访问控制也是很重要的一块哦！就好像大家在一个房间里说话，得有个规则，谁先发言，不能乱哄哄的。

网络也是这样呀，不同的设备要有序地使用网络资源。

我之前就遇到过网络很卡，后来发现是因为好多设备同时在抢资源呢！
数据链路层真的是超级重要呀！它让我们的网络世界能够顺畅运行，就像一个默默付出的幕后英雄！没有它，我们的网络生活可就要乱套啦！所以，一定要好好了解它呀，朋友们！。

数据链路层名词解释
数据链路层是OSI模型中的第二层，它负责在物理层提供的物
理连接上传输数据。

数据链路层的主要任务包括两个方面，一是提
供可靠的数据传输，二是进行数据的差错检测和纠正。

在数据链路层中，数据被划分为帧（frame），每一帧包含了数
据以及必要的控制信息，比如同步信息、地址信息、差错检测码等。

这些控制信息帮助确保数据的可靠传输和接收。

数据链路层还负责
管理物理介质的访问，以便多个设备能够共享同一物理链路。

数据链路层的协议有很多，比较常见的包括以太网（Ethernet）、无线局域网（Wi-Fi）、点对点协议（PPP）等。

每
种协议都有自己的规范和特点，但它们都致力于在物理层提供的传
输介质上实现可靠的数据传输。

总的来说，数据链路层在网络通信中扮演着至关重要的角色，
它通过帧的方式将数据从一个设备传输到另一个设备，并且在传输
过程中保证数据的完整性和可靠性。

数据链路层的定义与基本功能一、数据链路层基本概念1.1结点：数据链路层上的结点主要是主机和路由器。

由物理线路联接起来的两个结点，又叫相邻结点。

1.2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。

1.3数据链路：两络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。

1.4帧：链路层的协议数据单元，作用是封装网络层数据报。

数据链路层的作用是负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。

数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标网络层。

主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。

二、数据链路层具备的基本功能（1）为网络层提供服务数据链路层向网络层提供三种基本功能：1、无确认无连接服务，2、有确认无连接服务，3、有确认面向连接服务。

无确认无连接服务：通常用于实时服务，或误码率比较低的通信信道。

源主机在发送数据时没有事先与目标主机建立链接，而且目的主机在收到数据时，也不需要发送确认数据，如果帧丢失，数据链路层也不负责重发，而直接交由上层处理。

有确认无连接服务：源主机在发送数据时没有事先与目标主机建立链接，但目的主机在收到数据时，必须发送确认数据帧，如果源主机在规定时间内没有收到确认数据，则源主机则重发一次数据。

这就可以提搞链路上的可靠性，一般用于无线传输。

有确认面向链接服务：源主机在发送数据时事先与目标主机建立链接，同时目的主机在收到数据时，必须发送确认数据帧。

（2）链接管理，即连接的建立、维持、释放（用于面向连接的服务）。

（3）组帧。

（4）流量控制，限制发送方的发送速度。

（5）差错控制，差错控制主要有帧错或是位错。

OSI七层模型的定义和各层功能随着网络技术的不断发展，我们的生活已经离不开网络了。

而OSI七层模型是计算机网络体系结构的实质标准，它将计算机网络协议的通信功能分为七层，每一层都有着独特的功能和作用。

下面，我将以此为主题，深入探讨OSI七层模型的定义和各层功能。

1. 第一层：物理层在OSI七层模型中，物理层是最底层的一层，它主要负责传输比特流（Bit Flow）。

物理层的功能包括数据传输方式、电压标准、传输介质等。

如果物理层存在问题，整个网络都无法正常工作。

2. 第二层：数据链路层数据链路层负责对物理层传输的数据进行拆分，然后以帧的形式传输。

它的功能包括数据帧的封装、透明传输、差错检测和纠正等。

数据链路层是网络通信的基础，能够确保数据的可靠传输。

3. 第三层：网络层网络层的主要功能是为数据包选择合适的路由和进行转发。

它负责处理数据包的分组、寻址、路由选择和逻辑传输等。

网络层的存在让不同的网络之间能够互联互通，实现数据的全球传输。

4. 第四层：传输层传输层的功能是在网络中为两个端系统之间的数据传输提供可靠的连接。

它通过TCP、UDP等协议实现数据的可靠传输、分节与重组、流量控制、差错检测和纠正等。

5. 第五层：会话层会话层负责建立、管理和结束会话。

它的功能包括让在网络中的不同应用之间建立会话、同步数据传输和管理数据交换等。

6. 第六层：表示层表示层的作用是把数据转换成能被接收方识别的格式，然后进行数据的加密、压缩和解压缩等。

7. 第七层：应用层应用层是OSI模型中的最顶层，它为用户提供网络服务，包括文件传输、电流信箱、文件共享等。

应用层是用户与网络的接口，用户的各种应用软件通过应用层与网络进行通信。

OSI七层模型是计算机网络体系结构的基本标准，它将通信协议的功能划分为七层以便管理和开发。

每一层都有独特的功能和作用，共同构成了完整的网络通信体系。

只有了解并理解这些层次的功能，我们才能更好地利用网络资源，提高网络效率。

数据链路层技术的发展历程1.早期数据传输技术：2.HDLC协议：20世纪70年代，高级数据链路控制（HDLC）协议成为了数据链路层的主要技术。

HDLC是一种面向比特的数据链路层协议，它通过控制帧的发送和接收来保证可靠的数据传输。

HDLC的出现极大地提高了数据传输的可靠性和效率，成为后来许多数据链路层协议的基础。

3.PPP协议：20世纪80年代，点对点协议（PPP）开始被广泛应用于数据链路层。

PPP是一种用于串行链路的通信协议，它取代了早期的序列线路协议（SLIP）。

PPP通过提供多功能的链路层协议，如认证、压缩、错误检测等功能，使得数据链路层的传输更加强大和可靠。

4.以太网：20世纪80年代末到90年代初，以太网在局域网中得到了广泛应用，成为数据链路层的主流技术。

以太网利用CSMA/CD技术实现了多节点共享同一网络介质的并行传输，以及高速传输速率（如10Mbps、100Mbps、1Gbps等）。

此外，以太网还支持广播和组播通信，并逐步发展出交换机和虚拟局域网等技术。

5.WLAN技术：21世纪初，无线局域网（WLAN）技术开始快速发展，并逐渐应用于数据链路层。

WLAN技术采用了一系列协议标准，如802.11b、802.11g、802.11n等，实现了无线数据传输。

WLAN技术的发展使得移动设备可以方便地接入网络，为移动计算和无线通信提供了更多的便利性。

总结起来，数据链路层技术的发展经历了从早期的基于电报信号的串行传输到后来的HDLC协议、PPP协议、以太网和WLAN技术的演进过程。

这些技术的发展不仅提高了数据链路层的可靠性和效率，还推动了计算机网络的发展和进步。

随着新的技术的不断涌现和发展，相信数据链路层技术将继续朝着更高速、更可靠、更安全的方向发展。

计算机⽹络之数据链路层概述和三个重要相关问题数据链路层概述⼀.定义1：链路是指从⼀个节点到另⼀个节点的纯物理线路，⽽中间没有其他任何节点。

2：数据链路：在链路的基础上添加了实现通信协议的硬件和软件就是数据链路。

3.数据链路层以帧为单位处理和传输数据。

⼆.数据链路层的三个重要问题：1.封装成帧： 数据链路层给从⽹络层下来的⽹络层协议数据单元添加⼀个帧头，添加⼀个帧尾，这个操作就叫做封装成帧。

添加帧头帧尾的⽬的是为了在链路上以帧为单元传送数据。

2.差错检测： 数据链路层通过物理层把封装好的帧发送给传输媒体，但是在传输媒体中可能出现误码，也就是0变1，1变0，所以为了让接收⽅知道是否误码，需要在数据帧的尾部添加⼀个检错码，这个检错码是发送⽅根据差错检测算法和待发送数据算出来的。

接受⽅通过检错码和相应算法得知是否出现误码的过程就叫做差错检测。

3.可靠传输： 如果接收⽅发现数据出现误码，就会将数据帧丢弃。

因为是可靠传输，所以需要其他措施来确保接收⽅会重新收到被丢弃的这个帧的正确副本。

换句话说，因为误码是不能完全避免的，所以如果实现了发送⽅发送什么，接收⽅就收到什么，那么我们就称之为可靠传输！三.数据链路层的互连设备1.⽹桥和交换机的⼯作原理2.集线器（物理层设备）和交换机的区别上⾯因为是概述，所以写的⽐较简略，下⾯我们开始逐⼀深⼊总结。

⼀.封装成帧1.帧的定界符数据链路层通过物理层将构成帧的各⽐特转化成电信号，然后再发送到传输媒体，但是接收⽅的数据链路层如何从⼀串⽐特流中提取出⼀个⼀个帧呢？它是怎么清楚⼀个帧的开头和结尾的呢？其实帧头帧尾的作⽤之⼀就是帧定界，在帧头帧尾中各含⼀字节的标志字段。

值得说明的是，并不是所有的数据链路层协议都有帧定界标志，例如在以太⽹v2的mac帧中就没有帧定界标志。

物理层在这种帧前⾯添加上前导码，通过前导码来实现帧开始定界符的作⽤，⽽且规定了帧间间隔时间为96⽐特时间，所以帧结束定界符的作⽤也能实现了。

局域网的数据链路层在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。

而局域网作为一种常见的网络类型，在企业、学校、家庭等各种场景中都得到了广泛的应用。

要深入理解局域网的工作原理，就不得不提到数据链路层。

数据链路层处于网络体系结构中的第二层，它就像是一个交通警察，负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧。

想象一下，在一个局域网中，有许多台计算机相互连接，它们需要交换各种信息。

数据链路层的任务就是确保这些信息能够准确无误地从源节点到达目标节点。

那么，数据链路层是如何完成这一任务的呢？首先，它要解决的是数据帧的封装和解封装问题。

当上层（比如网络层）要发送数据时，数据链路层会把这些数据加上一些控制信息，封装成数据帧。

这些控制信息包括源地址和目标地址、帧的序号、校验和等。

就好像我们要寄一封信，需要把信纸装进信封，并在信封上写上寄信人和收信人的地址一样。

当数据帧到达目标节点时，数据链路层会把这些控制信息去掉，取出原始的数据，交给上层处理。

接下来，数据链路层还要进行差错控制。

在数据传输过程中，由于各种原因，可能会出现数据出错的情况。

为了检测和纠正这些错误，数据链路层采用了各种差错检测和纠错技术。

其中最常见的是循环冗余校验（CRC）。

发送方在发送数据帧之前，会根据数据内容计算出一个 CRC 值，并把它附加在数据帧的末尾。

接收方收到数据帧后，也会按照同样的方法计算 CRC 值，并与收到的 CRC 值进行比较。

如果两者不相等，就说明数据帧在传输过程中出现了错误，接收方会要求发送方重新发送。

除了差错控制，数据链路层还负责流量控制。

流量控制的目的是确保发送方发送数据的速度不会超过接收方处理数据的速度，从而避免数据丢失。

常见的流量控制方法有停止等待协议和滑动窗口协议。

在停止等待协议中，发送方每发送一个数据帧，都要等待接收方的确认，收到确认后才能发送下一个数据帧。

而在滑动窗口协议中，发送方可以连续发送多个数据帧，而不需要等待每个数据帧的确认，只要接收方的缓冲区还有空间，发送方就可以继续发送。