数据链路层：封装成帧、透明传输与差错检测

"本章主要探讨了数据链路层在计算机网络中的作用，以及它在点对点和广播信道中的应用。数据链路层的主要功能包括封装成帧、透明传输和差错检测，其中CRC检验是差错检测的一种常见方法。此外，章节还讨论了数据链路层在局域网、广域网和电话网络中的应用场景，并阐述了数据链路层协议与物理层的关系。" 在计算机网络中，数据链路层是ISO/OSI七层模型的第二层，它的主要任务是确保数据在两个相邻结点之间正确无误地传输。数据链路层不仅关注比特流的传输，还负责解决物理层无法解决的问题，如错误检测、数据目的地的确定和传输的结束标志。 本章提到了两种主要的信道类型：点对点信道和广播信道。点对点信道是一种一对一的通信方式，适合于两台设备之间的直接连接，如通过专线或DSL连接的两个主机。在这种情况下，控制协议相对简单，因为通信双方是明确的。而广播信道则是一对多的通信方式，如以太网中的HUB连接，多个设备可以通过同一个介质进行通信，因此需要更复杂的协议来协调数据发送，防止冲突。 数据链路层的三个基本功能是： 1. 封装成帧：将网络层的数据报封装成帧，帧包含了数据以及用于识别和处理帧的额外信息，如帧头和帧尾。 2. 透明传输：确保数据中的任意字符组合都不会被误认为是帧的边界或控制信号，使得数据可以无误地通过链路。 3. 差错检测：使用错误检测机制，如CRC（循环冗余校验）来检测传输过程中可能出现的比特错误，确保接收端接收到的数据的完整性。 CRC检验方法是一种广泛使用的差错检测技术，它通过在数据后面附加一个校验码，接收端通过计算接收到的帧的CRC并将其与附加的校验码比较，从而判断数据是否在传输过程中出现错误。 数据链路层不仅包含物理链路，还包括控制数据传输的协议。链路是指两个结点间的物理连接，而数据链路则是链路加上协议，形成了一个能进行有效数据传输的逻辑通道。链路层协议数据单元称为帧，它携带着网络层的数据报，并负责在相邻结点间传递。 在实际应用中，数据链路层的协议通常由网卡实现，它包括物理层的功能，如编码、解码，以及数据链路层的功能，如以太网的MAC地址处理和CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）等协议。 总结来说，数据链路层是构建网络通信的关键层次，它在点对点和广播通信环境中提供可靠的数据传输服务，通过封装、透明传输和差错检测等手段保证了数据的准确性和有效性。