网络数据链路层应用(在数据链路层实现网络互联的设备是)

数据链路层是建立在屋里传输能力的基础上，以帧为单位传输数据，它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。封装的数据信息中，地址含有发送结点和接受结点的地址；控制段用来表示数格链接帧的类型；数据段包含实际要传输的数据；差错控制段用来检测传输中帧出现的错误。数据链路层可使用的协议有SLIP、PPP、X25和帧中继等。常见的集线器和低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上，Modem之类的拨号设备也是如此。工作在这个层次上的交换机俗称“第二层交换机”。具体讲，数据链路层的功能包括：数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面。
主要功能在两个网络实体之间提供数据链路连接的建立、维持和释放管理。构成数据链路数据单元（frame：数据帧或讯框），并对帧定界、同步、收发顺序的控制。传输过程中的流量控制（Flow Control），差错检测（Error Detection）和差错控制（Error control）等方面。 只提供导线的一端到另一端的数据传输。数据链路层会在 frame 尾端置放检查码（parity，sum，CRC）以检查实质内容，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路，并对物理层的原始数据进行数据封装。数据链路层中的数据封装是指：封装的数据信息中，包含了地址段和数据段等。地址段含有点对点发送节点和接收节点的地址（如MAC），控制段用来表示数格连接帧的类型，数据段包含实际要传输的数据。 还是看下百科吧http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%93%BE%E8%B7%AF%E5%B1%82http://baike.baidu.com/view/239592.htm?fr=ala0
数据链路层的最基本的功能是向该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务。透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义；可靠的传输使用户免去对丢失信息、干扰信息及顺序不正确等的担心。在物理层中这些情况都可能发生，在数据链路层中必须用纠错码来检错与纠错。数据链路层是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一无差错的线路。如果您想用尽量少的词来记住数据链路层，那就是：“帧和介质访问控制”。
清晰的表现数据的情况

您好，数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信. 1、数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能2、与其它计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：telnet，HTTP,FTP,NFS,SMTP等。 3、数据链路（逻辑线路）：在一条物理线路之上，通过一些规程或协议来控制这些数据的传输，以保证被传输数据的正确性。实现这些规程或协议的硬件和软件加到物理线路，这样就构成了数据链路。从数据发送点到数据接收点（点到点 point to point）所经过的传输途径。
物理层的基本功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。 数据链路层的基本功能是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。 网络层基本功能是：通过路由选择算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。 在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。 数据链路层中使用的物理地址（如MAC地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时，为了识别和找到网络中的设备，每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同，因此这个地址应当是逻辑地址（如IP地址）。

数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信.1、数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能2、与其它计算机进行通讯的一个应用，它是对应应用程序的通信服务的。例如，一个没有通信功能的字处理程序就不能执行通信的代码，从事字处理工作的程序员也不关心OSI的第7层。但是，如果添加了一个传输文件的选项，那么字处理器的程序员就需要实现OSI的第7层。示例：telnet，HTTP,FTP,NFS,SMTP等。3、数据链路（逻辑线路）：在一条物理线路之上，通过一些规程或协议来控制这些数据的传输，以保证被传输数据的正确性。实现这些规程或协议的硬件和软件加到物理线路，这样就构成了数据链路。从数据发送点到数据接收点（点到点 point to point）所经过的传输途径。
数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其 连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路.而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务.⑴链路层的主要功能链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能:① 链路连接的建立,拆除,分离.② 帧定界和帧同步.链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别,但无论如何必须对帧进行定界.③ 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制.④ 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成.⑵数据链路层的主要协议数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主要协议如下：a. ISO1745--1975:"数据通信系统的基本型控制规程".这是一种面向字符的标准,利用10个控制字符完成链路的建立，拆除及数据交换.对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些字符来完成.ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路控制和数据传输方式.b. ISO3309--1984:称为"HDLC 帧结构".ISO4335--1984:称为"HDLC 规程要素 ".ISO7809--1984:称为"HDLC 规程类型汇编".这3个标准都是为面向比特的数据传输控制而制定的.有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程.c. ISO7776:称为"DTE数据链路层规程".与CCITT X.25LAB"平衡型链路访问规程"相兼容.⑶链路层产品独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链路层,对些还有争议.数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况 下，数据链路层分成了两个子层，一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访问控制
OSI第一层,数据连路层的协议定义了单连路上如何传输数据例如802.3802.2 协议

结点：主机、路由器链路：网络中两个结点之间的物理通道，链路的传输介质主要有双绞线、光纤和微波。分为有线链路、无线链路。数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报。数据链路层负责通过一条链路从一个结点向另一个物理链路直接相连的相邻结点传送数据报。数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）。帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。组帧的四种方法：透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。因此，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。这样才能保证数据链路层的传输是透明的。概括来说，传输中的差错都是由于噪声引起的。数据链路层编码和物理层的数据编码与调制不同。物理层编码针对的是单个比特，解决传输过程中比特的同步等问题，如曼彻斯特编码。而数据链路层的编码针对的是一组比特，它通过冗余码的技术实现一组二进制比特串在传输过程是否出现了差错。较高的发送速度和较低的接收能力的不匹配，会造成传输出错，因此流量控制也是数据链路层的一项重要工作。数据链路层的流量控制是点对点的，而传输层的流量控制是端到端的。滑动窗口有以下重要特性：若采用n个比特对帧编号，那么发送窗口的尺寸W T 应满足：。因为发送窗口尺寸过大，就会使得接收方无法区别新帧和旧帧。每发送完一个帧就停止发送，等待对方的确认，在收到确认后再发送下一个帧。除了比特出差错，底层信道还会出现丢包[1]问题“停止-等待”就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发送下一个分组。其操作简单，但信道利用率较低信道利用率是指发送方在一个发送周期内，有效地发送数据所需要的时间占整个发送周期的比率。即GBN发送方：GBN接收方：因连续发送数据帧而提高了信道利用率，重传时必须把原来已经正确传送的数据帧重传，是传送效率降低。设置单个确认，同时加大接收窗口，设置接收缓存，缓存乱序到达的帧。SR发送方：SR接收方：发送窗口最好等于接收窗口。（大了会溢出，小了没意义），即传输数据使用的两种链路信道划分介质访问控制将使用介质的每个设备与来自同一通信信道上的其他设备的通信隔离开来，把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。当传输介质的带宽超过传输单个信号所需的带宽时，人们就通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率，这就是所谓的多路复用，也是实现信道划分介质访问控制的途径。多路复用技术把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使多个计算机或终端设备共享信道资源，提高了信道的利用率。信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等方法把原来的一条广播信道,逻辑上分为几条用于两个结点之间通信的互不干扰的子信道，实际上就是把广播信道转变为点对点信道。频分多路复用是一种将多路基带信号调制到不同频率载波上，再叠加形成一个复合信号的多路复用技术。在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽的情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若千与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道，每个子信道传输一种信号，这就是频分多路复用。每个子信道分配的带宽可不相同，但它们的总和必须不超过信道的总带宽。在实际应用中，为了防止子信道之间的千扰，相邻信道之间需要加入“保护频带”。频分多路复用的优点在于充分利用了传输介质的带宽，系统效率较高;由于技术比较成熟,实现也较容易。时分多路复用是将一条物理信道按时间分成若干时间片，轮流地分配给多个信号使用。每个时间片由复用的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个信号。就某个时刻来看,时分多路复用信道上传送的仅是某一对设备之间的信号:就某段时间而言,传送的是按时间分割的多路复用信号。但由于计算机数据的突发性，一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般不高。统计时分多路复用(STDM，又称异步时分多路复用)是TDM 的一种改进，它采用STDM帧，STDM帧并不固定分配时隙，面按需动态地分配时隙，当终端有数据要传送时，才会分配到时间片，因此可以提高线路的利用率。例如，线路传输速率为8000b/s，4个用户的平均速率都为2000b/s，当采用TDM方式时，每个用户的最高速率为2000b/s.而在STDM方式下,每个用户的最高速率可达8000b/s.波分多路复用即光的频分多路复用，它在一根光纤中传输多种不同波长(频率）的光信号，由于波长（频率）不同，各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。由于光波处于频谱的高频段，有很高的带宽，因而可以实现多路的波分复用码分多路复用是采用不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式。与FDM和 TDM不同,它既共享信道的频率，又共享时间。下面举一个直观的例子来理解码分复用。实际上，更常用的名词是码分多址(Code Division Multiple Access.CDMA)，1个比特分为多个码片/芯片( chip)，每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列，发送1时发送芯片序列（通常把o写成-1） 。发送1时站点发送芯片序列，发送o时发送芯片序列反码。纯ALOHA协议思想：不监听信道，不按时间槽发送，随机重发。想发就发如果发生冲突，接收方在就会检测出差错，然后不予确认，发送方在一定时间内收不到就判断发生冲突。超时后等一随机时间再重传。时隙ALOHA协议的思想：把时间分成若干个相同的时间片，所有用户在时间片开始时刻同步接入网络信道，若发生冲突，则必须等到下一个时间片开始时刻再发送。载波监听多路访问协议CSMA（carrier sense multiple access）协议思想：发送帧之前，监听信道。坚持指的是对于监听信道忙之后的坚持。1-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。优点：只要媒体空闲，站点就马上发送，避免了媒体利用率的损失。缺点：假如有两个或两个以上的站点有数据要发送，冲突就不可避免。非坚持指的是对于监听信道忙之后就不继续监听。非坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。优点：采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性。缺点：可能存在大家都在延迟等待过程中，使得媒体仍可能处于空闲状态，媒体使用率降低。p-坚持指的是对于监听信道空闲的处理。p-坚持CSMA思想：如果一个主机要发送消息，那么它先监听信道。优点：既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的这种方案。缺点：发生冲突后还是要坚持把数据帧发送完，造成了浪费。载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD（carrier sense multiple access with collision detection）CSMA/CD的工作流程：由图可知，至多在发送帧后经过时间就能知道所发送的帧有没有发生碰撞。因此把以太网端到端往返时间为称为争周期(也称冲突窗口或碰撞窗口)。截断二进制指数规避算法：最小帧长问题：帧的传输时延至少要两倍于信号在总线中的传播时延。载波监听多点接入/碰撞避免CSMA/CA（carrier sense multiple access with collision avoidance）其工作原理如下CSMA/CD与CSMA/CA的异同点：相同点：CSMA/CD与CSMA/CA机制都从属于CSMA的思路，其核心是先听再说。换言之，两个在接入信道之前都须要进行监听。当发现信道空闲后，才能进行接入。不同点：轮询协议：主结点轮流“邀请”从属结点发送数据。令牌：一个特殊格式的MAC控制帧，不含任何信息。控制信道的使用，确保同一时刻只有一个结点独占信道。每个结点都可以在一定的时间内（令牌持有时间）获得发送数据的权利，并不是无限制地持有令牌。应用于令牌环网（物理星型拓扑，逻辑环形拓扑）。采用令牌传送方式的网络常用于负载较重、通信量较大的网络中。轮询访问MAC协议/轮流协议/轮转访问MAC协议：基于多路复用技术划分资源。随机访问MAC协议： 用户根据意愿随机发送信息，发送信息时可独占信道带宽。会发生冲突信道划分介质访问控制（MAC Multiple Access Control ）协议：既要不产生冲突，又要发送时占全部带宽。局域网（Local Area Network）：简称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。其特点有决定局域网的主要要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。局域网的分类IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术。以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。以太网两个标准：以太网提供无连接、不可靠的服务10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T 采用的是无屏蔽双绞线（UTP），传输速率是10Mb/s。计算机与外界有局域网的连接是通过通信适配器的。在局域网中，硬件地址又称为物理地址，或MAC地址。MAC地址：每个适配器有一个全球唯一的48位二进制地址，前24位代表厂家（由IEEE规定），后24位厂家自己指定。常用6个十六进制数表示，如02-60-8c-e4-b1-21。最常用的MAC帧是以太网V2的格式。IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。广域网（WAN，Wide Area Network），通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的广域网。点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最广泛的数据链路层协议，用户使用拨号电话接入因特网时一般都使用PPP协议。只支持全双工链路。PPP协议应满足的要求PPP协议的三个组成部分以太网交换机冲突域：在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。广播域：网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号，所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域。以太网交换机的两种交换方式：直通式交换机：查完目的地址（6B）就立刻转发。延迟小，可靠性低，无法支持具有不同速率的端口的交换。存储转发式交换机：将帧放入高速缓存，并检查否正确，正确则转发，错误则丢弃。延迟大，可靠性高，可以支持具有不同速率的端口的交换。

3.1、数据链路层概述 概述链路 是从一个结点到相邻结点的一段物理线路， 数据链路 则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件（如网络适配器）和软件（如协议的实现）网络中的主机、路由器等都必须实现数据链路层局域网中的主机、交换机等都必须实现数据链路层从层次上来看数据的流动仅从数据链路层观察帧的流动主机H1 到主机H2 所经过的网络可以是多种不同类型的注意：不同的链路层可能采用不同的数据链路层协议数据链路层使用的信道数据链路层属于计算机网路的低层。 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：点对点信道广播信道局域网属于数据链路层局域网虽然是个网络。但我们并不把局域网放在网络层中讨论。这是因为在网络层要讨论的是多个网络互连的问题，是讨论分组怎么从一个网络，通过路由器，转发到另一个网络。而在同一个局域网中，分组怎么从一台主机传送到另一台主机，但并不经过路由器转发。从整个互联网来看， 局域网仍属于数据链路层 的范围三个重要问题数据链路层传送的协议数据单元是 帧封装成帧封装成帧 (framing) 就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。首部和尾部的一个重要作用就是进行 帧定界 。差错控制在传输过程中可能会产生 比特差错 ：1 可能会变成 0， 而 0 也可能变成 1。可靠传输接收方主机收到有误码的帧后，是不会接受该帧的，会将它丢弃如果数据链路层向其上层提供的是不可靠服务，那么丢弃就丢弃了，不会再有更多措施如果数据链路层向其上层提供的是可靠服务，那就还需要其他措施，来确保接收方主机还可以重新收到被丢弃的这个帧的正确副本以上三个问题都是使用 点对点信道的数据链路层 来举例的如果使用广播信道的数据链路层除了包含上面三个问题外，还有一些问题要解决如图所示，主机A，B，C，D，E通过一根总线进行互连，主机A要给主机C发送数据，代表帧的信号会通过总线传输到总线上的其他各主机，那么主机B，D，E如何知道所收到的帧不是发送给她们的，主机C如何知道发送的帧是发送给自己的可以用编址（地址）的来解决将帧的目的地址添加在帧中一起传输还有数据碰撞问题随着技术的发展，交换技术的成熟，在 有线（局域网）领域 使用 点对点链路 和 链路层交换机 的 交换式局域网 取代了 共享式局域网在无线局域网中仍然使用的是共享信道技术3.2、封装成帧介绍封装成帧是指数据链路层给上层交付的协议数据单元添加帧头和帧尾使之成为帧帧头和帧尾中包含有重要的控制信息发送方的数据链路层将上层交付下来的协议数据单元封装成帧后，还要通过物理层，将构成帧的各比特，转换成电信号交给传输媒体，那么接收方的数据链路层如何从物理层交付的比特流中提取出一个个的帧？答：需要帧头和帧尾来做 帧定界但比不是每一种数据链路层协议的帧都包含有帧定界标志，例如下面例子前导码前同步码：作用是使接收方的时钟同步帧开始定界符：表明其后面紧跟着的就是MAC帧另外以太网还规定了帧间间隔为96比特时间，因此，MAC帧不需要帧结束定界符透明传输透明指某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。透明传输是指 数据链路层对上层交付的传输数据没有任何限制 ，好像数据链路层不存在一样帧界定标志也就是个特定数据值，如果在上层交付的协议数据单元中， 恰好也包含这个特定数值，接收方就不能正确接收所以数据链路层应该对上层交付的数据有限制，其内容不能包含帧定界符的值解决透明传输问题解决方法 ：面向字节的物理链路使用 字节填充 (byte stuffing) 或 字符填充 (character stuffing)，面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面 插入一个转义字符“ESC” (其十六进制编码是1B)。接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。如果转义字符也出现在数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符 ESC。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。帧的数据部分长度总结3.3、差错检测介绍奇偶校验循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)例题总结循环冗余校验 CRC 是一种检错方法，而帧校验序列 FCS 是添加在数据后面的冗余码3.4、可靠传输基本概念下面是比特差错其他传输差错分组丢失路由器输入队列快满了，主动丢弃收到的分组分组失序数据并未按照发送顺序依次到达接收端分组重复由于某些原因，有些分组在网络中滞留了，没有及时到达接收端，这可能会造成发送端对该分组的重发，重发的分组到达接收端，但一段时间后，滞留在网络的分组也到达了接收端，这就造成 分组重复 的传输差错三种可靠协议停止-等待协议SW回退N帧协议GBN选择重传协议SR这三种可靠传输实现机制的基本原理并不仅限于数据链路层，可以应用到计算机网络体系结构的各层协议中停止-等待协议停止-等待协议可能遇到的四个问题确认与否认超时重传确认丢失既然数据分组需要编号，确认分组是否需要编号？要。如下图所示确认迟到注意，图中最下面那个数据分组与之前序号为0的那个数据分组不是同一个数据分组注意事项停止-等待协议的信道利用率假设收发双方之间是一条直通的信道TD ：是发送方发送数据分组所耗费的发送时延RTT ：是收发双方之间的往返时间TA ：是接收方发送确认分组所耗费的发送时延TA一般都远小于TD，可以忽略，当RTT远大于TD时，信道利用率会非常低像停止-等待协议这样通过确认和重传机制实现的可靠传输协议，常称为自动请求重传协议ARQ( A utomatic R epeat re Q uest)，意思是重传的请求是自动进行，因为不需要接收方显式地请求，发送方重传某个发送的分组回退N帧协议GBN为什么用回退N帧协议在相同的时间内，使用停止-等待协议的发送方只能发送一个数据分组，而采用流水线传输的发送方，可以发送多个数据分组回退N帧协议在流水线传输的基础上，利用发送窗口来限制发送方可连续发送数据分组的个数无差错情况流程发送方将序号落在发送窗口内的0~4号数据分组，依次连续发送出去他们经过互联网传输正确到达接收方，就是没有乱序和误码，接收方按序接收它们，每接收一个，接收窗口就向前滑动一个位置，并给发送方发送针对所接收分组的确认分组，在通过互联网的传输正确到达了发送方发送方每接收一个、发送窗口就向前滑动一个位置，这样就有新的序号落入发送窗口，发送方可以将收到确认的数据分组从缓存中删除了，而接收方可以择机将已接收的数据分组交付上层处理累计确认累计确认优点:即使确认分组丢失，发送方也可能不必重传减小接收方的开销减小对网络资源的占用缺点：不能向发送方及时反映出接收方已经正确接收的数据分组信息有差错情况例如在传输数据分组时，5号数据分组出现误码，接收方通过数据分组中的检错码发现了错误于是丢弃该分组，而后续到达的这剩下四个分组与接收窗口的序号不匹配接收同样也不能接收它们，讲它们丢弃，并对之前按序接收的最后一个数据分组进行确认，发送ACK4， 每丢弃一个数据分组，就发送一个ACK4当收到重复的ACK4时，就知道之前所发送的数据分组出现了差错，于是可以不等超时计时器超时就立刻开始重传，具体收到几个重复确认就立刻重传，根据具体实现决定如果收到这4个重复的确认并不会触发发送立刻重传，一段时间后。超时计时器超时，也会将发送窗口内以发送过的这些数据分组全部重传若WT超过取值范围，例如WT=8，会出现什么情况？习题总结回退N帧协议在流水线传输的基础上利用发送窗口来限制发送方连续发送数据分组的数量，是一种连续ARQ协议在协议的工作过程中发送窗口和接收窗口不断向前滑动，因此这类协议又称为滑动窗口协议由于回退N帧协议的特性，当通信线路质量不好时，其信道利用率并不比停止-等待协议高选择重传协议SR具体流程请看视频习题总结3.5、点对点协议PPP点对点协议PPP（Point-to-Point Protocol）是目前使用最广泛的点对点数据链路层协议PPP协议是因特网工程任务组IEIF在1992年制定的。经过1993年和1994年的修订，现在的PPP协议已成为因特网的正式标准[RFC1661，RFC1662]数据链路层使用的一种协议，它的特点是：简单；只检测差错，而不是纠正差错；不使用序号，也不进行流量控制；可同时支持多种网络层协议PPPoE 是为宽带上网的主机使用的链路层协议帧格式必须规定特殊的字符作为帧定界符透明传输必须保证数据传输的透明性实现透明传输的方法面向字节的异步链路：字节填充法（插入“转义字符”）面向比特的同步链路：比特填充法（插入“比特0”）差错检测能够对接收端收到的帧进行检测，并立即丢弃有差错的帧。工作状态当用户拨号接入 ISP 时，路由器的调制解调器对拨号做出确认，并建立一条物理连接。PC 机向路由器发送一系列的 LCP 分组（封装成多个 PPP 帧）。这些分组及其响应选择一些 PPP 参数，并进行网络层配置，NCP 给新接入的 PC 机分配一个临时的 IP 地址，使 PC 机成为因特网上的一个主机。通信完毕时，NCP 释放网络层连接，收回原来分配出去的 IP 地址。接着，LCP 释放数据链路层连接。最后释放的是物理层的连接。可见，PPP 协议已不是纯粹的数据链路层的协议，它还包含了物理层和网络层的内容。3.6、媒体接入控制（介质访问控制）——广播信道媒体接入控制（介质访问控制）使用一对多的广播通信方式Medium Access Control 翻译成媒体接入控制，有些翻译成介质访问控制局域网的数据链路层局域网最主要的 特点 是：网络为一个单位所拥有；地理范围和站点数目均有限。局域网具有如下 主要优点 ：具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网。局域网上的主机可共享连接在局域网上的各种硬件和软件资源。便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调整和改变。提高了系统的可靠性、可用性和残存性。数据链路层的两个子层为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，IEEE 802 委员会就将局域网的数据链路层拆成 两个子层 ：逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层；媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC子层，而 LLC 子层则与传输媒体无关。 不管采用何种协议的局域网，对 LLC 子层来说都是透明的。基本概念为什么要媒体接入控制（介质访问控制）？共享信道带来的问题若多个设备在共享信道上同时发送数据，则会造成彼此干扰，导致发送失败。随着技术的发展，交换技术的成熟和成本的降低，具有更高性能的使用点对点链路和链路层交换机的交换式局域网在有线领域已完全取代了共享式局域网，但由于无线信道的广播天性，无线局域网仍然使用的是共享媒体技术静态划分信道信道复用频分复用FDM (Frequency Division Multiplexing)将整个带宽分为多份，用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。 频分复用 的所有用户在同样的时间 占用不同的带宽资源 （请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。