计算机网络第三章：数据链路层详解

"字符填充-计算机网络第三章" 在计算机网络中，数据链路层是OSI模型的第二层，负责在相邻节点间建立和维护数据链路，以及进行错误检测和纠正。本章主要讨论了在点对点信道和广播信道上数据链路层的工作原理，特别是字符填充技术以及相关的协议和拓扑结构。 字符填充是一种在数据链路层传输数据时用于避免冲突和混淆的技术。在点对点通信中，例如在PPP（Point-to-Point Protocol）协议中，字符填充被用来处理特定的控制字符。当信息字段中出现0x7E字节，这个字节是PPP帧的定界符，为了避免误判，会将它转换为2字节序列0x7D, 0x5E。同样，如果遇到0x7D字节，也会进行替换，变为0x7D, 0x5D。此外，如果信息字段包含ASCII码的控制字符（数值小于0x20），这些字符前面会添加0x7D字节，并且修改该字符的编码，以防止它们被误解释为帧的控制字段。 点对点协议PPP是广泛用于拨号上网和连接远程网络的一种协议。它具有简单、灵活和可扩展的特性，支持多种网络层协议。PPP帧格式包括起始标志、地址字段、控制字段、协议字段、信息字段和帧校验序列等部分，其中字符填充主要用于信息字段的处理。 在广播信道的数据链路层，如局域网（LAN），主要采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）协议，这是一种介质访问控制机制，允许多个设备共享同一物理介质，但当两个或更多设备同时发送数据时可能会发生碰撞，CSMA/CD则能检测并处理这些碰撞。 以太网是局域网中最常见的标准，最初采用的是星形拓扑结构，通过集线器连接各个节点。以太网的信道利用率、MAC（Media Access Control）层协议和帧结构都是其核心组成部分。随着技术的发展，以太网已经从最初的10Mbps发展到了100Mbps、1Gbps乃至10Gbps、100Gbps的高速以太网，并可以通过各种方式扩展，如在物理层或数据链路层扩展，以适应更广泛的网络需求。 在数据链路层的模型中，我们看到数据如何从一个主机通过多个路由器到达另一个主机，数据链路层负责帧的封装、传输和错误检测，确保数据正确无误地通过物理层到达目标网络层。 总结来说，字符填充是点对点通信中的一个重要技术，用于保护帧的边界和避免控制字符的误解析。同时，数据链路层在点对点和广播信道上的工作原理，如PPP协议和以太网的相关概念，是理解计算机网络底层通信的关键。