数据链路层

目录

前言 

一、基本内容

1.数据链路

2.三个基本问题

1.封装成帧

2.透明传输

3.差错检测

3.适配器

4.MAC地址

二、老数据链路层：

三、现代数据链路层：

1.网桥

网桥的内部结构

工作原理

2.交换机

1.多接口网桥-以太网交换机

2.交换机的两种转发方式

3.帧结构

补充：

1.集线器，中继器，交换机，网桥，交换集线器的区别：

2.四种网络拓扑图类型：

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前言 

   数据链路层是介于物理层和网络层中间的一层（根据TCP/IP体系结构划分），主要功能是将数据封装成帧、传输以及控制。

                         就比如这样：

                        比如封装：

      emmmm，开玩笑，是这样：TCP/IP体系结构

一、基本内容

1.数据链路

   数据链路：传输数据除了需要物理线路之外，还需要一些相应的通信协议来控制数据的传输。所以说，物理线路+实现协议的硬软件=数据链路。

2.三个基本问题

   不过我个人觉得叫做三个问题的解决办法似乎更容易理解=-=

1.封装成帧

   封装成帧其实就是在一段数据的前后分别加上首部和尾部。我们知道（我知道你们知道）：所有因特网上传送的数据都是以分组（数据报）为单元进行传输的，帧就是数据链路层上的数据报。有了首部和尾部，我们就能识别出帧的开始和结束，也就更方便对数据进行控制（比如下文的透明传输和差错检测）。

2.透明传输

   在帧的首部或尾部一般会包含定界符，来区分不同的帧。透明传输主要关注的是，如何判断定位符、分辨这些定位符和帧的数据中和定位符相同的部分，以此对帧进行正确的处理。举一个简单的例子，如图：

   图中的SOH和EOT等控制字符用于传输层，常用在Xmodem、Ymodem、Zmodem等文件传输协议中。同样，帧内部也有定界符，后文将帧结构时会讲到（感兴趣可以点击链接看看，反正我是还没看=-=）。

   另外，当在数据传输过程中出现错误时，定界符的作用更加明显。比如发送端在没发送完一个帧的时候出现了故障，接收端在接收数据时发现不是一个完整的帧（没有EOT），所以舍弃。.

   还有一个问题，如果帧的数据部分中有EOT（或SOH）呢？为了解决这种问题，我们可以在这个EOT/SOH的前面填充一些字节，如果数据部分中有ESC也一样，在ESC前面加一个ESC，对字符进行转义，如图（ESC就相当于我们常用的转义字符 '\'）：

   当进行帧检测时，就会发生以下情景（目前普遍由交换机负责对帧的控制）：

3.差错检测

   因为现实中的通信并不是理想的，不可能没有错误。为了保证传输信息的可靠性，就需要采用各种差错检测方式。目前在数据链路层使用最广泛的是循环冗余校验CRC方法（简称CRC循环校验）。具体过程如下：

   1.信息发送方和接收方事先选定一个CRC版本，即使用同一个多项式P(X)作为除数；

   2.发送方通过'模2运算'计算出一个冗余码（FCS），添加到帧的数据部分之后，组成一个传输帧，发送出去；

   3.接收方将收到的数据同样进行‘模2运算’，检查余数是否为0，不是则舍弃。<