浙江大学计算机网络基础：数据链路层重点解析

"浙大远程-计算机网络基础第3、4章离线作业和答案" 在计算机网络领域，数据链路层是网络模型中的第二层，它的主要职责是为网络层提供可靠、透明的数据传输服务。这一层的核心任务是通过帧的形式传输数据，确保数据在物理层传输的比特流中能够被正确地识别和处理。帧同步是一个关键概念，它指的是接收方能在连续的比特流中正确区分帧的起始和结束，以便正确解析数据。 PPP（Point-to-Point Protocol）协议是数据链路层的一个重要协议，它由两部分组成：链路控制协议（LCP）负责建立、配置和管理数据链路连接，而网络控制协议（NCP）则用于建立和配置不同的网络协议。PPP帧的起始和结束标志是0x7e，为了避免信息字段中出现与标志相同的字符，需要进行填充。在同步传输中，采用HDLC（高级数据链路控制）的零比特填充方式；而在异步传输中，使用字符填充方法。 以太网是广泛使用的局域网（LAN）技术，它基于载波监听多点接入/冲突检测（CSMA/CD）协议，这种协议允许网络设备在检测到信道空闲时发送数据，如果检测到冲突则停止并等待随机时间后重试。根据IEEE 802.3标准，以太网有多种实现，如10Base-5、10Base-2和10Base-T，其中10Base-T是最常见的以太网形式，支持10Mbps的数据传输速率。 在以太网中，中继器是物理层的设备，用于扩展网络的物理距离。双绞线经常被用作办公室局域网的传输介质，连接多个计算机和网络设备，如集线器。集线器构建的网络通常是物理上的星形拓扑，但逻辑上表现为总线型拓扑，因为所有设备共享一个通信信道。 CSMA/CD的工作机制是，源节点在发送数据前会先监听信道是否空闲，如果空闲则发送数据，同时继续监听以检测潜在的冲突。一旦检测到冲突，发送节点会立即停止发送，并等待随机时间后重试，以减少再次冲突的可能性。在IEEE 802.3标准中，规定了最小帧长度为512比特，这是为了确保在网络中发生冲突时，所有设备都能检测到冲突并停止发送。 这些知识点涵盖了数据链路层的基础，包括帧同步、PPP协议、以太网协议、CSMA/CD机制以及局域网的物理和逻辑拓扑结构，这些都是理解和操作计算机网络所必需的基础知识。