【学习】link layer1

学习了网络层提供的通信服务后，我们开始链路层的学习。首先，学习一些术语。我们将运行链路层协议的任何设备都称做结点 （包括主机、路由器、交换机和 WiFi接入点）同时我们把沿着通信路径连接相邻节点的通信信道成为链路（可以是 wired links / wireless links / LANs）传输节点会把数据报封装在链路层帧中，并将该帧传送到链路中。

链路层使用的信道主要有以下的两种类型：

前者由于许多主机与相同的广播信道连接，需要 medium access protocol 来协调帧传输（某些场合可以使用中心控制器来协调）；后者的协调比较简单。
不同的链路上传递 datagram 的协议是不同的，每个链路层协议都提供了不同的服务（可能会提供RDT也可能不会）

下面是链路层提供的基本服务?

那链路层是怎么实现的呢？下图现实的是一个典型的主机体系结构。链路层的主体部分实在 网络适配器（network adapter 也叫 network interface card NIC）中实现的。位于网络适配器核心的是链路层控制器，该控制器通常是一个实现了许多链路层服务的专用芯片。所以它的许多功能都是由硬件实现的，当然还是有部分链路层是在运行于主机CPU上的软件中实现的。现在很多网络适配器被综合进主机的主板。

从发送方和接收方的角度来看链路层的功能?

前面我们提到了链路层提供了差错检验和纠正的服务，下面来详细讲解一下。最简单的差错检测就是奇偶校验了，但它只能检测到一位的错误，这是远远不够的，所以引入了二维奇偶校验（two-dimensional parity）

注意二维奇偶校验虽然能检测并纠正一位的错误，但对于两位错误，就只能检测无法纠正了。除了 checksum 的方法，还有一种叫做循环冗余检测编码（Cyclic Redundancy Check，CRC）的差错检测技术，并广泛应用在如今的计算机网络中。具体步骤是这样的?


用硬件实现CRC非常方便，只需要一个 XOR 和一个 shift register 即可。16比特的CRC可以检测所有的：

错误纠正可以减少重传的次数，但我们经常更倾向于检测错误并且重传（这样更高效）最简单的纠正1bit错误的方式就是一位传输三次，但这个效率很低。