数据链路层:帧同步与差错控制技术

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"该资源是一份关于计算机网络课件,主要关注数据链路层,特别是差错控制和协议如PPP、CSMA/CD,以及以太网的各类扩展和帧结构。课件提到了常用的CRC校验多项式,如CRC-12、CRC-16和CRC-CCITT,这些用于检测数据传输中的错误。" 在计算机网络中,数据链路层是ISO/OSI七层模型的第二层,它的主要任务是提供可靠的数据传输服务。这个层次负责在两个相邻节点间建立、管理和维护数据链路,确保数据帧的正确传输。课件中提到的几个关键知识点如下: 1. **帧同步功能**:数据链路层将数据分割成帧进行传输,每个帧包含一个起始和结束的标识,以便接收端能够准确地识别和分离出帧的边界。 2. **差错控制**:通过使用像CRC(循环冗余校验)这样的校验机制来检测数据在物理信道上的传输错误。CRC-12、CRC-16和CRC-CCITT是常见的校验多项式,它们可以生成一个校验码附加到数据帧后面,接收端通过计算相同的校验码来检查数据的完整性。 3. **PPP协议**(Point-to-Point Protocol):是一种在点对点连接上传输数据包的协议,广泛应用于拨号互联网连接。PPP协议支持多种网络层协议,并提供了错误检测和链路控制功能。 4. **CSMA/CD**(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection):这是局域网,尤其是以太网中使用的一种介质访问控制方法,它要求节点在发送数据前先检测介质是否空闲,如果空闲则发送,如果冲突则停止并等待随机时间后重试。 5. **以太网帧结构**:以太网帧包含前导码、帧起始定界符、源地址、目的地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列(通常使用CRC-32)。 6. **流量控制**:数据链路层的流量控制机制用于防止发送方过快发送数据导致接收方无法处理,比如使用滑动窗口协议。 7. **链路管理**:包括链路的建立、维护和释放,确保两端设备之间的稳定通信。 8. **高速以太网**:课件涵盖了从100BASE-T到10吉比特以太网的不同速度标准,以及如何通过物理层和数据链路层的扩展来实现高速传输。 9. **广播信道**:在局域网中,所有节点共享同一物理信道,因此需要解决多点访问的问题,如CSMA/CD协议。 10. **星形拓扑与集线器**:集线器用于构建星形拓扑的以太网,每个设备通过独立的线路连接到集线器,集线器再将信号广播给所有连接的设备。 数据链路层的这些概念和技术是理解和操作计算机网络,特别是局域网和广域网的基础。理解这些知识点对于网络管理员、系统工程师和相关专业人员至关重要。