数据链路层的frame_arrival处理与错误控制

"该资源主要讨论了计算机网络数据链路层中的`frame_arrival`处理机制，以及数据链路层的主要功能，包括错误控制、流量控制等。它还提到了协议验证、帧定界、典型的数据链路层协议如HDLC和PPP。" 在计算机网络的层次模型中，数据链路层是第二层，负责提供网络层与物理层之间的接口，确保数据帧的可靠传输。`frame_arrival`处理描述了当数据帧从物理层接收到时的处理流程。首先，通过`from_physical_layer(&r)`函数接收到来自物理层的数据帧。接着，检查接收到的帧序列号`r.seq`是否与期望的帧序列号`frame_expected`匹配。如果匹配，表示接收到的是预期的数据帧，此时将帧的信息部分`r.info`传递给网络层，并更新`frame_expected`以期待接收下一个数据帧。 在处理接收到的ACK（确认帧）时，代码执行了一个循环，检查`ack_expected`是否在`r.ack`和`next_frame_to_send`之间。如果是，则说明接收到的ACK是对某个已发送数据帧的确认，因此释放一个缓冲区（`nbuffered = nbuffered - 1`），停止相应的定时器（`stop_timer(ack_expected)`），并更新`ack_expected`以期待接收下一个ACK。这一过程体现了数据链路层的错误控制机制，通过确认来确保数据的正确传输。 数据链路层设计时需要考虑的关键问题包括：对网络层提供的服务、帧定界、错误控制和流量控制。服务包括为网络层提供一个清晰的接口，处理传输错误，以及调节数据的传输速率以防止快速发送者淹没慢速接收者。每个数据帧包含帧头、用于承载网络层包的负载字段和帧尾。帧头和帧尾通常包含地址信息、控制信息以及用于错误检测的校验和。 此外，数据链路层协议，如高级数据链路控制（HDLC）和点对点协议（PPP），都提供了实现这些功能的方法。HDLC是一种面向比特的同步通信协议，广泛用于广域网，而PPP则是点对点连接上的数据链路层协议，常用于拨号上网。 理解数据链路层的工作原理对于构建和维护可靠的网络通信至关重要，因为它涉及到如何在共享通信通道上访问以及如何可靠地传输数据帧。通过错误控制，可以检测并纠正传输过程中可能出现的错误，而流量控制则确保了网络的稳定性和效率。