学习笔记之计算机网络（王道考研） 第三章 数据链路层

• 数据链路层的功能：

1. 为网络层提供服务
2. 链路管理
3. 帧定界、帧同步和透明传输
4. 流量控制
5. 差错控制

• 数据链路层可以为网络层提供的服务有：

1. 无确认的无连接服务
2. 有确认的无连接服务
3. 有确认的面向连接服务（有连接则一定有确认）

• 透明传输：不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能在链路上传送
• 流量控制：限制发送方的数据流量，使其发送速率不致超过接收方的接收能力（由滑动窗口提供反馈机制）
• 对于数据链路层来说，控制的是相邻两节点之间数据链路上的流量，而对于运输层来说，控制的则是源端到目的端之间的流量
• 数据链路层中传输数据出现的错误分为位错和帧错（一个帧包含多个位）
• 通常采用循环冗余校验（CRC）方式发现位错，通过自动重传请求（ARQ）方式重传出错的帧
• 帧错指帧的丢失、重复或失序等错误。在数据链路层引入定时器和编号机制，保证每一帧最终都能有且仅有一次正确地交付给目的节点
• 组帧时既要加首部也要加尾部
• 组帧的四种方法：

1. 字符计数法。在帧头部使用一个计数字段来标明帧内字符数（计数字段提供的字节数包含自身所占用的一个字节）
2. 字符填充的首位定界符法。使用特定的字符来定界一帧的开始和结束。为了使信息位中出现的特殊字符不被误判为帧的首尾定界符，可以在特殊字符前面填充一个转义字符来加以区分
3. 比特填充的首尾标志法。比特填充法允许数据帧包含任意个数的比特，也允许每个字符的编码包含任意个数的比特。它使用01111110来标志一帧的开始和结束，发送方的数据链路层在信息位中遇到5个连续的“1”时，将自动在其后插入一个0；接收方则执行逆操作。比特填充容易由硬件来实现，性能优于字符填充方法。
4. 违规编码法。在物理层比特编码时通常采用违规编码法

• 目前较常用的组帧方法时比特填充法和违规编码法
• 进行差错控制的编码技术主要有两类：自动重传请求（ARQ）和前向纠错（FEC）。在ARQ方式中，接收端检测出差错时，就设法通知发送端重发，直到接收到正确的码字为止；在FEC方式中，接收端不但能发现差错，而且能确定二进制数码的错误位置，从而加以纠正。因此，差错控制又分为检错编码和纠错编码
• 检错编码都是采用冗余编码技术。其核心思想是在有效数据（信息位）被发送之前，先按某种关系附加上一定的冗余位，构成一个符合某一规则的码字后再发送。当要发送的有效数据变化时，相应的冗余位也随之变化，使得码字遵从不变的规则。
• 常见的检错编码有奇偶校验码和循环冗余码
• 奇偶校验码：由n-1位信息元和1位校验元组成，如果是奇校验码，在附加上一个校验元以后，码长为n的码字中“1”的个数为奇数；如果是偶校验码，在附加上一个校验元以后，码长为n的码字中“1”的个数为偶数
• 计算循环冗余码过程：假设一个帧的比特序列为101001，双方链路层商量好的多项式G（x）系数序列为1101（最高次为3），则首先将帧的比特序列变为101001000<