计算机网络数据链路层详解

"计算机网络英文课件，主要涵盖了数据链路层（Data Link Layer）的相关概念、设计问题、错误检测与纠正、基本数据链路协议、滑动窗口协议及ARQ机制，以及一些示例数据链路协议的讲解。" 在计算机网络中，数据链路层是ISO/OSI七层模型中的第二层，尽管没有ISO的正式定义，但它的主要目的是提供两个网络实体之间数据传输的功能和程序，同时可能包括检测并纠正物理层可能出现的错误。尤其是在广域网中相邻节点间或局域网同一段内的数据传输。最初，这一层的设计主要是针对点对点和点对多点的通信方式，这在电话系统中的宽带有线媒体中尤为常见。 数据链路层的主要职责可以分为以下几个方面： 1. **错误检测与纠正**：数据链路层通过附加校验信息，如奇偶校验、循环冗余校验（CRC），来检测传输过程中可能发生的错误，并在某些协议下提供错误纠正功能。 2. **帧的封装与解封装**：数据链路层将来自网络层的数据包封装成帧，添加帧头和帧尾，包含地址信息、控制信息等，以便于在网络中正确传输。接收端则进行解封装，提取原始数据。 3. **流量控制**：数据链路层的协议，如停止-等待协议、滑动窗口协议，用于管理发送速率，防止接收方被大量数据淹没。 4. **介质访问控制（MAC）**：在局域网环境中，数据链路层的一个关键子层是MAC层，负责决定节点何时以及如何访问共享介质，如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。 5. **链路管理**：建立、维护和终止物理连接，确保数据的可靠传输。 6. **错误恢复**：当检测到错误时，数据链路层可以通过自动重传请求（ARQ）机制，如Go-Back-N或选择重传ARQ，来请求发送方重新发送错误帧。 课件中还可能涵盖了各种具体的数据链路层协议，如PPP（点对点协议）、HDLC（高级数据链路控制）、CSMA/CD、CSMA/CA（用于无线网络）、以太网协议（如802.3）等，这些都是实际网络中广泛使用的协议。 数据链路层是实现可靠通信的重要层次，它在物理层之上提供了一种逻辑链接，通过控制和管理链路，确保了数据在不同节点之间的有效传输。通过深入理解这些概念和协议，我们可以更好地理解网络通信的基础和复杂性。