数据链路层

数据链路层在物理层的上面一层，它主要分两种信道点对点信道和广播信道。区分他们就看是一对一的点对点的通信方式，还是一对多的广播模式。 点对点的主要协议为PPP，以前还有一种可靠传输的协议HDLC，现在用的已经比较少了。PPP的主要作用是用户PC连接到ISP的协议，然后再通过通过ISP连接到Internet。当用户拨号接入ISP后，就建立了一条从用户PC机到ISP的物理连接。这时，用户PC机向ISP发送一系列的LCP（链路层控制协议）分组（封装成多个PPP帧），以便建立LCP连接。这些分组及其响应选择了将要使用的一些PPP参数。接着还要进行网络层配置，NCP给新接入用户PC机分配一个临时的IP地址。这样，用户PC机就成为因特网上的一个有I地址的主机了。当用户通信完毕，NCP（网络控制协议）释放网络层连接，回收分配出去的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。当网络层配置完毕后，链路就进入可进行数据通信的“链路打开”状态。链路的两个PPP端点可以彼此向对方发送分组。两个PPP端点还可发送回送请求LCP分组和回答LCP分组，以检测链路的状态。数据传输结束后，可以由链路的一端发出终止请求LCP分组，请求终止链路连接，在收到对方发来的终止确认LCP分组后，转到链路终止状态。如果链路出现故障，也会从链路打开状态转到链路终止状态。当天之解调器的载波停止后

功能 链路管理 主要解决包括数据链路的建立、维持和释放。 信息的传输 主要解决如帧格式、帧大小、帧同步、帧顺序编号以及判断是数据信息h 还是控制信息等问题。 流量与差错控制 流量控制问题实际上就是收发双方收发速率的同步问题。 差错控制问题就是确保数据准确的递交给目标方高层。 异常情况处理 对在该层中出现的异常情况，要解决如何检测、如何处理等问题。 流量控制协议：是指对在数据链路上传输的帧进行速度的控制 ，保证接收端有足够的缓冲单元存储发端发来 的信息以便收端处理。 常用2种方法 ： 停—等流量控制， 滑动窗口流量控制 来源： https://www.cnblogs.com/zh727729853/p/11956416.html

OSI是Open System Interconnection的缩写，意为开放式系统互联。国际标准化组织（ISO）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。OSI模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 物理层 （比特流） 处于OSI参考模型的最底层。利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输介质上传输数据比特流。常用设备：集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。 数据链路层 （帧） IP数据包封装成数据帧，通过物理地址来寻址，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，同时为其上面的网络层提供有效的服务。 数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。 该层的作用包括：物理地址寻址、封装成帧、链路控制、差错控制（重发机制）、流量控制（窗口机制）、透明传输、数据的检错等。 链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何其他的交换结点。 数据链路层的典型设备：二层交换机、网桥、网卡。 交换机的功能：地址学习、转发/过滤、防止回路 网络层 （数据包） 提供点到点连接。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。控制数据链路层与传输层之间的信息转发，建立

一.数据链路层的功能：链路管理，信息的传输，流量与差错控制，异常情况处理。 二.数据链路层的流量控制协议： 1.停—等流量控制【已淘汰】 2.滑动窗口流量控制（循环体） 三.广域网数据链路层传输控制规程 1.面向字符型传输控制规程 2.面向比特型传输控制规程： 标志字段F 地址字段A 控制字段C 信息字段INFO 帧校验序列 标志字段F 1Byte 1Byte 1Byte 可变长度 2Byte 1Byte 标志字段F：用以实现帧级同步，以表明帧的开始与结束【在头尾都增加标志字段】 位模式：01111110（6个连续的1） 零比特填充法——使数据部分不产生6个连续的1（在5个连续的1后面填入一个0） 发端原始数据：01011111100 发端处理后：010111110100 收端处理后：01011111100 控制字段（HDLC的核心）：信息帧I、监督帧S、无编号帧U 帧标志：（1）I帧的特征标志是控制字段的第一个比特为“0” （2）S帧的特征标志是控制字段的第一个比特为“1”，第二个为“0” Type字段的取值（3、4位）： 类型一 00（接收准备就绪） 类型二 10（接收未就绪） 类型三 01 （拒绝接收） 类型四 11（选择拒绝） （2）U帧的特征标志是控制字段的第一个比特为“1”，第二个也为“1” 四。数据链路层协议的三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测 五

优点： 1、简化了相关网络操作； 2、提供即插即用的兼容性和不同厂商； 3、使各个厂商能够设计出互操作的网络设备，加快数据通信网络发展； 4、防止一个区域的网络的变化影响另一个区域的网络； 5、把复杂的网络问题分解为小的简单问题，易于学习和操作。 主机间数据传输： 应用层：是OSI体系结构的最高层，是直接面向用户以满足不同需求的，是利用网络资源，唯一向应用程序直接提供服务的层。 表示层：主要解决用户信息的语法表示问题，它向上对应用层提供服务。 会话层：提供一种有效的方法，以组织并协商两个表示层进程之间的会话，并管理他们之间的数据交换。 底层数据流： 传输层：为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务。 网络层：是OSI模型的第三层，介于传输层与数据链路层之间，在数据链路层提供的两个相邻节点间的数据帧传送功能上，进一步管理网络中的数据通讯，将数据设法从源端经过若干中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。 数据链路层：是OSI模型的第二层，以物理层为基础，向网络层提供可靠的服务。 物理层：是OSI模型的第一层，也是最底层。规定物理设备和物理媒介相连接时一些描述的方法和规定。 来源： https://www.cnblogs.com/hy190263933/p/11955038.html

OSI参考模型 OSI模型规范重要的功能之一，是帮助不能类型的主机实现相互之间的数据传输。 OSI模型有7个不同的层，分为两个组。上面三层定义了中断系统中的应用程序将被彼此通信，以及如何与用户通信。下面4层定义了三怎样进行端到端的数据传输。 下面4层定义了怎样通过物力电缆或者通过交换机和路由器进行数据传输。 传输层: 1． 提供可靠或不可靠的传输 2． 在重传之前执行错误纠正 网络层: 1. 提供逻辑寻址,以便进行路由选择. 数据链路层: 1. 将数据包组合为字节,字节组合为帧 2. 使用MAC地址提供对介质的访问 3. 执行错误检测，但不纠正 物理层: 1. 在设备之间传输比特流 2. 制定电压大小、线路速率和电缆的引脚数 工作在OSI模型的所有7层的网络设备包括: 1. 网络管理系统(NMS) 2. WEB和应用程序服务器 3. 网关(非默认网关) 4. 网络主机 OSI参考模型的7层和各层的功能 1. Application layer 文件、打印、消息、数据库和应用程序 2. Presentation layer 数据加密、压缩和转换服务 3. Session layer 会话控制 4. Transport layer 端到端连接 5. Network layer 路由选择 6. Data Link layer 数据组合成帧 7. Physical layer 物理拓扑

物理层 物理层 是参考模型中的最底层，主要定义了系统的电气、机械、过程和功能标准。如：电压、物理数据速率、最大传输距离、物理联接器和其他的类似特性。物理层的主要功能是利用传输介质为数据链路层提供物理联接，负责数据流的物理传输工作。物理层传输的基本单位是比特流，即0和1，也就是最基本的电信号或光信号，是最基本的物理传输特征。 数据链路层 数据链路层 是在通信实体问建立数据链路联接，传输的基本单位为“帧”，并为网络层提供 差错控制 和流量控制服务。数据链路层由 MAC (介质访问控制子层)和 LLC (逻辑链路控制子层)组成。介质访问控制子层的主要任务是规定如何在物理线路上传输帧。逻辑链路控制子层对在同一条网络链路上的设备之间的通信进行管理。数据链路控制子层主要负责逻辑上识别不同协议类型，并对其进行封装。也就是说数据链路控制子层会接受网络协议数据、分组的数据报并且添加更多的控制信息，从而把这个分组传送到它的目标设备。 网络层 网络层 主要为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组选择最佳路径，从而实现拥塞控制、网络互联等功能。网络层是以 路由器 为最高节点俯瞰网络的关键层，它负责把分组从源网络传输到目标网络的路由选择工作。互联网是由多个网络组成在一起的一个集合，正是借助了网络层的路由路径选择功能，才能使得多个网络之间的联接得以畅通，信息得以共享

数据链路层的主要协议有： 1. Point-to-Point Protocal，PPP点到点 2. Ethernet，以太网 3. High-Level Data Link Control Protocal，HDLC高级链路控制协议 4. Frame Relay，帧中继 5. Asynchronous Transfer Mode，ATM 数据链路层信息单元的MTU: 链路层的信息单元是帧，链路层不同协议对最大帧长度（最大传输单元：MTU）做了限制，以太网协议规定最大帧长度是1500Byte。 OSI各层的信息单元对应如下： 段——————–>传输层 数据包、数据报——>网络层 数据帧—————>数据链路层 如果IP数据报的长度大于MTU，这时候就需要对IP数据报进行分片处理后再经由链路层转发。 来源： https://www.cnblogs.com/123456qq/p/11953527.html

优点： 1、简化了相关网络操作； 2、提供即插即用的兼容性和不同厂商； 3、使各个厂商能够设计出互操作的网络设备，加快数据通信网络发展； 4、防止一个区域的网络的变化影响另一个区域的网络； 5、把复杂的网络问题分解为小的简单问题，易于学习和操作。 主机间数据传输： 应用层：是OSI体系结构的最高层，是直接面向用户以满足不同需求的，是利用网络资源，唯一向应用程序直接提供服务的层。 表示层：主要解决用户信息的语法表示问题，它向上对应用层提供服务。 会话层：提供一种有效的方法，以组织并协商两个表示层进程之间的会话，并管理他们之间的数据交换。 底层数据流： 传输层：为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务。 网络层：是OSI模型的第三层，介于传输层与数据链路层之间，在数据链路层提供的两个相邻节点间的数据帧传送功能上，进一步管理网络中的数据通讯，将数据设法从源端经过若干中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。 数据链路层：是OSI模型的第二层，以物理层为基础，向网络层提供可靠的服务。 物理层：是OSI模型的第一层，也是最底层。规定物理设备和物理媒介相连接时一些描述的方法和规定。 来源： https://www.cnblogs.com/feichun/p/11953045.html

一个完整的PCIe协议体系结构包括应用层、事务层（Transaction Layer）、数据链路层（Data Link Layer）和物理层（Physical Layer）。其中，应用层由用户需要自行设计，其他需要严格按照协议进行遵循。应用层与软件层一般指的是Device Core and interface to Transaction Layer,该层决定了PCIe设备的类型和基础功能，可以由FPGA实现。 事务层（Transaction Layer）：接收端的事务层负责事务层包（Transaction Layer Packet，TLP）的解码与校验，发送端的事务层负责事务层包的建立。此外事务层包还具有流量监控等功能。 数据链路层（Data Link Layer）：负责数据链路层包（Data Link Layer Packet，DLLP）的创建、解码和校验。同时还实现了ACK、NACK应答机制。 物理层（Physical Layer）：物理层负责Ordered-Set Packet的创建与解码。同时负责发送与接收所有类型的包。在发送之前，还需要对包进行一些列的处理，扰码（线性反馈移位寄存器），8b10编码（电流平衡）。 在PCIe体系中，事务层、数据链路层、物理层曾在与每一个端口中，是一个结构总必须包含的组成。 来源： https://www.cnblogs.com