计算机网络第7版：数据链路层详解

资源摘要信息: "计算机网络第7版课件-第3章-数据链路层计算机网络数据链路层" 知识点一：数据链路层概述 数据链路层是OSI模型中的第二层，也是TCP/IP模型中的链路层。它的主要功能是在相邻节点之间建立、维持和释放数据链路连接，以及透明地传输网络层数据报。数据链路层负责错误检测和纠正，确保数据的准确性和可靠性。数据链路层还负责流量控制，以防止快速发送方淹没慢速接收方。 知识点二：数据链路层协议与帧格式 数据链路层协议定义了通信双方如何交换数据，包括帧的封装、同步、寻址和流量控制等。帧是数据链路层传输的基本单位，它通常包含起始和结束标志、地址信息、控制信息、数据和错误检测码等部分。常见的数据链路层协议有以太网(Ethernet)、PPP(Point-to-Point Protocol)等。 知识点三：点对点协议(PPP) PPP是一种在点对点链路上简单、有效的数据链路层协议。PPP使用HDLC(High-Level Data Link Control)的帧格式，它支持多种网络层协议，并能进行身份验证，包括PAP(Password Authentication Protocol)和CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)。 知识点四：以太网技术 以太网是一种广泛使用的局域网技术，它是数据链路层和物理层的结合。以太网在MAC(Medium Access Control)子层定义了访问介质的方法，包括CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)用于控制网络中数据帧的发送和接收。以太网帧格式包括目的MAC地址、源MAC地址、类型、数据和帧检验序列(FCS)。 知识点五：错误检测与纠正 为了保证数据传输的准确性，数据链路层采用各种错误检测和纠正技术。常见的错误检测技术包括循环冗余检验(CRC)、奇偶校验、海明码和帧校验序列(FCS)。错误纠正通常由更高层次的协议负责，但在数据链路层，可以使用前向错误纠正(FEC)技术来减少重传的需求。 知识点六：流量控制 流量控制是为了避免网络拥塞和数据包丢失，数据链路层实现流量控制的机制有停止-等待协议、滑动窗口协议等。停止-等待协议通过在发送下一帧前等待确认信号来控制流量，而滑动窗口协议则允许多帧并行发送，在接收端维护一个滑动窗口，通过窗口大小调整发送速率。 知识点七：链路层寻址 链路层寻址指的是在数据链路层对帧进行寻址。以太网中使用MAC地址作为物理地址，每个设备的网络接口都有一个唯一的MAC地址。在数据链路层传输帧时，帧头中会包含目的MAC地址和源MAC地址，用于标识帧的发送者和接收者。 知识点八：数据链路层设备 数据链路层的主要设备是网桥和交换机。网桥用于连接多个局域网段，并根据MAC地址过滤和转发数据帧。交换机则是一种智能型的网桥，它能以更高的效率处理数据帧，并具有更高级的功能，如VLAN划分等。 通过以上知识点，可以全面了解数据链路层在计算机网络中的作用、功能以及它所使用的各种技术。这些知识点对于深入理解计算机网络的基础架构至关重要，并且对于网络工程师和IT专业人员来说是基础而又核心的内容。