資料鏈路層的基本概念

鏈路是從乙個節點到相鄰節點的一段物理線路，中間沒有任何其他的交換節點。

資料鏈路是除了一條物理線路之外，還必須有一些必要的通訊協議來控制這些資料的傳輸。也就是說資料鏈路等於鏈路加上實現這些協議的硬體和軟體。比如網路介面卡（既有硬體，也有軟體）。

點對點通道的資料鏈路層進行通訊的步驟：

（1）節點a的資料鏈路層把網路層交下來的ip資料報新增首部和尾部封裝成幀。

（2）節點a把封裝好的幀傳送給節點b的資料鏈路層。

（3）若節點b的資料鏈路層收到的幀無差錯，則從收到的幀中提取出ip資料報上交給上面的網路層；否則丟棄這個幀。

（1）封裝成幀

封裝成幀是在一段資料的前後分別新增首部與尾部，這樣就構成了乙個幀。所有在網際網路上傳達的資料都是以分組（即ip資料報）為傳送單位的。

（2）透明傳輸

當傳送的幀是用文字檔案組成的幀時（文字檔案的字元都是從鍵盤上輸入的），其資料部分顯然不會出現像soh或eot這樣的幀定界控制字元。透明傳輸是不管從鍵盤上輸入什麼字元都可以放在這樣的幀中傳輸過去。

但是當資料部分是非ascii的文字檔案時（如電腦程式或影象），資料中就可能出現某個位元組的二進位制**恰好和soh或eot一樣，因此可能資料鏈路層會錯誤的找到幀的邊界。

解決辦法：採用位元組填充：傳送端的資料鏈路層在資料中出現控制字元「soh」或「eot」的前面插入乙個轉義字元「esc」（其十六進製制編碼是1b）;在接收端的資料鏈路層把資料送往網路層之前刪除這個插入的轉義字元。

（3）差錯檢測

為保證資料傳輸的可靠性，在計算機網路傳輸資料時，必須採用差錯檢測措施。目前使用廣泛的是迴圈冗餘檢驗crc技術。

主要是計算冗餘碼fcs，利用模二計算（不計進製），舉例：

多項式p(x)=x3+x2+1；則除數為1101，待傳送資料是101001.餘數比除數少一位，

最終傳輸的資料就是101001001。

在接收端對收到的每一幀經過crc檢驗後，若得出的餘數為0，則判定這個幀沒有差錯，就接受，否則就丟棄。

（1）三個組成部分

將ip資料報封裝到序列鏈路的方法、鏈路控制協議lcp（link control protocol）用來建立、配置、測試資料鏈路連線、網路控制協議ncp（network control protocol）.

（2）幀格式

ppp幀的首部和尾部分別為四個欄位和兩個字段。

當協議欄位為0x0021時，ppp幀的資訊字段就是ip資料報；

若為0xc021，則資訊欄位為鏈路控制協議lcp的資料；

若為0x8021，則資訊欄位為網路層的控制資料。

計算機與外界區域網的連線是通過通訊介面卡（adapter），在主機箱內插入一塊網路界面板，又稱為網絡卡nic。介面卡上裝有處理器和儲存器（ram和rom）.

介面卡的重要功能是進行資料序列傳輸和並行傳輸的轉換。

介面卡接受和傳送各種幀時不使用計算機的cpu，這時cpu可處理其他任務。當介面卡收到有差錯的幀時，就把幀丟棄不必通知計算機。當收到正確的幀時，就使用中斷來通知計算機並交付協議棧中的網路層。當計算機要傳送ip資料報時，就有協議棧把ip資料報向下交給介面卡，組裝成幀之後傳送給區域網。