13、数据链路层：功能、访问控制与错误处理解析

数据链路层：功能、访问控制与错误处理解析

1. 数据链路层概述

数据链路层（也称为第 2 层）在数据通信中扮演着关键角色，它负责将消息从一台计算机或网络设备可靠地传输到路径中的下一台计算机或网络设备，并控制消息在物理介质上的发送方式。发送方和接收方必须就通信规则（即协议）达成一致，数据链路协议主要有三项功能：
- 控制计算机的传输时间（介质访问控制）
- 检测和纠正传输错误（错误控制）
- 通过协议数据单元（PDU）识别消息的起始和结束（消息定界）

数据链路层通常分为两个子层：
|子层名称|功能描述|
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|逻辑链路控制（LLC）子层|是数据链路层与上层网络层的连接。在发送端，它与网络层软件（如 IP）通信，将网络层的协议数据单元（通常是 IP 数据包）封装在数据链路层的 PDU（通常是以太网帧）中；在接收端，它去除数据链路层的 PDU，并将其中的消息（通常是 IP 数据包）传递给网络层软件。|
|介质访问控制（MAC）子层|控制物理硬件。在发送端，它控制物理层何时以及如何将比特转换为物理符号并发送到电路中；在接收端，它将数据链路层的 PDU 转换为比特流，控制物理层实际传输比特的时间，接收来自物理层的比特流并将其转换为连贯的 PDU，确保传输中没有错误，并将数据链路层的 PDU 传递给 LLC 子层。|

2. 介质访问控制

介质访问控制旨在控制计算机的传输时间。在点对点全双工配置中，由于电路上只有两台计算机，且全双工允许任一台计算机随时传输，因此不需要介质访问控制。但在多台计算机共享同一通信电路的情况下，如半双工点对点配置或多点配置，确保没有两台计算机同时传