資料鏈路層

資料鏈路的定義

鏈路：計算機網路中相鄰節點的一段物理線路。

資料鏈路：計算機網路中節點到節點相鄰的一段物理路線加上控制在這些路線上傳輸資料的協議。

資料鏈路層解決的問題

對於計算機網路裡面的每一層，其實都是為了解決某乙個層面的問題而設計出來的，資料鏈路層也一樣：由於物理層只解決了訊號流在物理媒介的傳輸問題，而資料鏈路層就在它之上，解決如何在鏈路這乙個層面上實現資料的傳輸。

資料鏈路的種類

計算機網路的資料鏈路主要分為兩種：1、對點網路，2、廣播式網路。點對點就是兩個主機加一條物理通道，而廣播式也可以理解為一對多和多對多的通訊網路。

1、點對點資料鏈路

點對點的資料鏈路所採用的鏈路層協議是：ppp（point-to-point）。該協議的目的是在鏈路上實現點對點資料的傳輸，有三個特點：a、將資料封裝成幀，b、實現透明傳輸，c、實現位元差錯檢測。也就是說，ppp協議在物理層之上，使得資料的傳輸又增加了這三項功能，確保了資料在相鄰節點傳輸更加可靠。具體三個特性簡單介紹：

封裝成幀：因為在物理層上的資料傳輸都是以位元流形式傳播（10010010），所以在鏈路層方面，ppp將其封裝，成為乙個乙個資料塊，也就是幀。

透明傳輸：所謂透明傳輸也就是，上一層如ip傳下來的資料對於資料鏈路層來說是透明的，也就是ip層的任何資料都被資料鏈路層看為乙個黑匣子，對與資料鏈路層來說都是透明的。資料鏈路層只需要將資料傳送出去即可，不理會資料的意思。

差錯檢查：資料鏈路層的差錯檢測是針對位元錯誤而進行的，對於任何出現位元錯誤的幀，資料鏈路都會將其丟棄。。

ppp協議的幀格式

7f ：ppp幀的邊界符，存在於幀頭幀尾。

c ： ppp幀的控制字段，目前也未被使用。

fcs：crc檢驗碼。

2、廣播式鏈路

廣播式鏈路就是指代區域網鏈路，它的物理布置通常是匯流排型，如下：

由於是在區域網中通訊，採用的是廣播方式，也就是說主機發出的每乙個資料，在這個區域網路裡面的所有主機都可以接收得到。所以在這種鏈路中傳播資料，要解決的問題比ppp協議中的問題還要多。

csma/cd協議

這個協議是為了使資料在廣播式鏈路中得到正確傳輸而設定的，其主要提供的功能是：多點接入，載波監聽，碰撞檢測。

多點接入：允許任意計算機隨時連線到匯流排上，而不對整個網路的執行產生負面的影響。

載波監聽：因為在區域網中，同乙個時間裡面，只允許一台主機佔據匯流排來進行資料傳播，所以每個主機在傳送資料之前都必須對匯流排的占用情況進行檢測。

碰撞檢測：用於檢測當本機在傳送資料時，是否有其他主機也在傳送資料，以確保只有一台主機佔據匯流排。

csma/cd協議確保了資料在廣播鏈路的正確傳輸。

mac層

我們常常將廣播式鏈路層成為mac（medium access control）層。在mac層上實現資料傳播是通過csma/cd協議進行，而

mac層也有自己的幀的格式。大概如下：

這裡特別提一下同步碼，它是為了使介面卡與資料的位元流達到同步而設定的一段8位元組的碼。因為當位元流來臨的時候，介面卡往往跟不上位元流的速度，要一些時間才能適應。所以設定這樣乙個碼來解決這樣的乙個問題。

tcp/ip 協議簇只分為四個層次：應用層，運輸層，網際層，網路介面層。上面的圖主要是反映了該協議簇中的協議的相互依賴關係，鏈路層和物理層一起構成了網路介面層。

從以上的圖中可以看出，tcp/ip協議時乙個漏斗，也就是有這樣的乙個特徵：tcp/ip協議可以為各式各樣的應用提供服務，同時tcp/ip協議中的ip協議為各種高層次的協議提供的最核心的支援。

資料鏈路層的作用及概念。

資料鏈路層（data link layer）在物理線路上提供可靠的資料傳輸，使之對網路層呈現為一條無差錯的線路，本層所關心的問題包括以下幾方面。

◆實體地址、網路拓撲。

◆組幀：把資料封裝在幀中，按順序傳送。

◆ 定界與同步：產生/識別幀邊界。

◆差錯恢復：採用重傳的方法。

◆流量控制及自適應：確保中間傳輸裝置的穩定及收發雙方傳輸速率的匹配

資料鏈路層

資料鏈路層

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