数据链路层CRC检错与成帧技术解析

"该资源主要讨论了数据链路层中使用循环冗余码（CRC）进行差错控制的方法，以及数据链路层的主要职责和功能，包括无确认的无连接服务、有确认的无连接服务和有确认的面向连接服务等。此外，还介绍了成帧的几种方法，如字符计数法、字符填充的首尾标识法和位填充的首尾标识法等。" CRC是一种广泛用于数据通信和存储系统中的检错技术，特别是在数据链路层。其工作原理是基于多项式除法，通过对数据位进行运算来添加冗余校验位。具体步骤如下： 1. 选择一个r阶生成多项式G(x)，这个多项式决定了校验位的数量。 2. 将原始数据（m位的多项式M(x)）扩展为m+r位，即在数据帧末尾添加r个0，形成新的多项式xrM(x)。 3. 使用G(x)作为除数，对xrM(x)进行除法运算，得到余数。这个余数即为校验和T(x)。 4. 在实际传输时，发送的数据是xrM(x)减去这个余数，即T(x) = xrM(x) - 余数[xrM(x)/ G(x)]。 5. 接收端同样使用G(x)对接收到的整个帧进行除法运算，如果余数为零，则认为数据传输无误；否则，表明存在错误。 数据链路层的主要任务包括： 1. 为网络层提供服务，如无确认的无连接服务、有确认的无连接服务以及有确认的面向连接服务，这些服务根据网络的可靠性需求有所不同。 2. 成帧，即将比特流分割成独立的帧，以便在网络中传输并进行错误检测。成帧方法包括字符计数法、字符填充的首尾标识法和位填充的首尾标识法等，每种方法都有其特点和适用场景。 3. 差错控制，使用CRC等技术确保数据的准确性。 4. 流量控制，管理和调节数据传输速率，防止接收端因数据过多而无法处理。 在实际操作中，数据链路层还需要处理物理层提供的比特流，并确保数据的顺序，同时在网络层和物理层之间起到桥梁作用。例如，通过网桥等设备可以实现不同网络的互连，解决介质访问控制问题，以适应点到点连接或广播网络的不同需求。在广播网络中，介质访问控制尤其重要，以避免多个设备同时发送数据导致的冲突。