数据链路层详解：点对点与广播信道技术

"该资源是关于计算机基础的媒体共享技术讲解，主要涵盖了点对点和广播信道的数据链路层工作原理，以及多种复用技术。由谢希仁制作的计算机网络第六版第3章课件，内容涉及PPP协议、CSMA/CD协议、以太网的扩展和高速化等知识点。" 在计算机网络中，媒体共享技术是数据传输的基础，尤其在数据链路层扮演着关键角色。数据链路层的主要任务是为网络层提供可靠的数据传输服务，确保数据帧在物理媒体上的正确传输。根据信道类型，数据链路层可以分为点对点信道和广播信道两种。 点对点信道主要用于一对一的通信，例如 PPP（Point-to-Point Protocol）协议在这种环境中被广泛使用。PPP协议是一种简单的面向字节的协议，适用于连接两台设备，如路由器之间的连接。它具有多个特点，包括支持多种网络层协议、提供错误检测和纠正、支持认证等功能。PPP协议的帧格式包括地址字段、控制字段、协议字段以及数据和校验字段。 广播信道则用于一对多的通信，如局域网（LAN）中的以太网。在广播信道上，多台主机共享同一物理介质，需要使用专用的协议来协调数据发送，如CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）协议。这种协议规定了当一个节点检测到介质空闲时可以开始发送，但如果发生碰撞，则所有节点都会停止发送并等待随机时间后重试。 以太网是广播信道的典型应用，最初以10Mbps速度运行，后来发展出了多种扩展和高速版本，包括100BASE-T以太网、吉比特以太网、10吉比特和100吉比特以太网。以太网的MAC（Media Access Control）层负责帧的生成和解析，以及介质访问控制。 媒体共享技术还包括不同的复用方法，如静态划分信道、频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、波分复用（WDM）和码分复用（CDM）。这些技术允许多个信号在同一物理介质上传输，提高了信道的利用率。 在数据链路层的模型中，我们看到数据从应用层逐层下传，经过运输层、网络层和物理层，最后通过物理介质传输。而在接收端，数据沿着相反的方向逐层上送，直到到达应用层。这个过程确保了数据的完整性和正确性，使得媒体共享技术在现代网络通信中不可或缺。