第-章-数据链路层优秀文档.ppt
数据链路层是计算机网络OSI七层模型中的第二层,它的主要职责是在物理层提供的原始比特流基础上,为网络层提供可靠的数据传输服务。这一层不仅需要处理相邻节点之间的通信,还需要确保数据的完整性,避免错误发生。下面将详细讨论数据链路层的关键功能、服务、协议以及设备。 数据链路层的功能主要包括帧同步、差错控制、流量控制、链路管理和寻址。相邻节点是指物理链路直接相连的节点,它们之间的通信无需通过其他交换设备。为了实现在这些节点间的数据可靠传输,数据链路层需要解决物理寻址、数据流的开始与结束识别、差错检测与纠正以及流量控制等问题。 帧同步是数据链路层的核心任务之一,它通过特定的帧格式来标记数据的开始和结束。帧一般包含帧开始、地址、长度/类型/控制信息、数据以及帧检查序列(FCS)字段。地址字段用于物理寻址,FCS字段则用于检测错误。成帧与拆帧的过程涉及从网络层接收数据分组,封装成帧后通过物理层传输,接收端则从比特流中解析出帧,校验并处理可能的错误,然后将数据分组传递给网络层。 差错控制是为了应对通信过程中可能出现的随机错或突发错。数据链路层采用不同的编码技术来检测和纠正这些错误,如检错码(例如奇偶校验、循环冗余校验CRC)和纠错码(例如汉明码、里德-索洛蒙码)。错误的严重程度通常用误码率表示,低误码率意味着更高的传输质量。 流量控制则是调节发送方和接收方的数据传输速率,确保两者保持同步,防止接收端因数据过快而无法处理,导致数据丢失。这可以通过停止-等待协议、滑动窗口协议等方式实现。 在数据链路层,还有一些重要的协议,例如高级数据链路控制协议HDLC,这是一种面向比特的同步协议,用于全双工链路,提供了高效的错误检测和透明传输。另外,点对点协议PPP则是一种广泛应用的异步链路协议,适合于各种类型的数据链路,包括拨号连接。 此外,数据链路层还涉及到一些硬件设备,如交换机和集线器,它们在局域网中起到数据交换和连接的作用。交换机能够根据MAC地址进行数据包转发,而集线器则简单地将信号广播到所有连接的设备。 总结来说,数据链路层是网络通信中至关重要的一个层次,它通过提供帧同步、差错控制、流量控制等服务,确保了物理层上传输的数据在相邻节点间能够准确、高效地传递。同时,它还负责物理寻址,为网络层提供稳定的数据链路,使得整个网络通信体系更加可靠。