理解数据链路层：从网桥到高速以太网

"这篇计算机网络课件主要涵盖了数据链路层的相关知识，特别是关于网桥在隔离碰撞域中的作用。内容涉及数据链路层的功能，如帧同步、差错控制、流量控制和链路管理，并深入讲解了点对点信道和广播信道的数据链路层操作。此外，还讨论了PPP协议、CSMA/CD协议，以及以太网的扩展和高速化发展，包括100BASE-T、吉比特以太网和10吉比特以太网等技术。" 数据链路层是TCP/IP模型中的第二层，它负责在不可靠的物理链路上提供可靠的数据传输。这一层的关键任务是将原始的比特流组织成帧，以便在物理层上传输，并确保这些帧在传输过程中不受错误的影响。 网桥是数据链路层的一个设备，它的主要功能是连接多个网络段并隔离碰撞域。在以太网这样的总线型网络中，所有设备共享同一个物理介质，如果多个设备同时发送数据，就会发生碰撞，导致数据无法正确传输。网桥通过学习和维护地址表，只将数据帧转发到正确的目标网络段，从而避免了不同网段间的碰撞，提高了网络效率。 点对点信道的数据链路层处理一对一的通信，而PPP协议是在这种信道上广泛使用的协议，它支持多种网络层协议，提供了帧封装、错误检测和简单的链路控制。 广播信道通常用于局域网，如以太网。CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）是早期以太网中解决碰撞问题的一种方法，设备在发送数据前会监听信道是否空闲，若检测到冲突则停止发送并随机等待一段时间后重试。 随着网络技术的发展，以太网经历了从标准的10Mbps到100Mbps（100BASE-T）、1Gbps（吉比特以太网）再到10Gbps（10吉比特以太网）的高速化过程，这些高速以太网技术使得数据传输速率显著提高，满足了宽带接入的需求。同时，为了扩展以太网的覆盖范围，采用了在物理层和数据链路层的扩展技术，如使用集线器构建星形拓扑和使用网桥或交换机来划分更小的冲突域。 这个课件详细介绍了数据链路层的核心概念和技术，对于理解和学习计算机网络，尤其是局域网的运作机制非常有帮助。