计算机网络(二):物理层和数据链路层

本文深入探讨计算机网络中的物理层和数据链路层。物理层主要关注比特流传输,而数据链路层则在物理层基础上进行数据包装,添加头尾信息以实现帧的封装、透明传输和差错检验。数据链路层通过这些功能在主机和路由器间建立稳定的数据传输路径。

物理层考虑的是如何在连接计算机的传输媒体上传输数据比特流,主要针对的是01的比特流数据。出于更友好的控制01数据,差错检验(比如0变成了1),链路选择等问题,在物理层上抽象出了数据链路层。
相比较而言,物理层类比于机器语言,数据链路层类比于汇编语言。

说白了就是传输01的数据,相对而言,物理层和硬件打交道比较多,比如传播的介质——光缆,信道复用技术等。关于物理层,更多的是一个底层的传输媒介。

数据链路层的作用

正如在上一节所讲,网络层传输的是主机间的通信,而物理层是具体的实现方法,那么出于中间的数据链路层其作用是什么呢?
可以简答的认为数据链路层是起到一个中间的承载的作用。即将网络层的数据(IP数据报)添加上必要的信息(头和尾)后使用物理层来转发,这其中包括头里面的目标主机的地址,起始结束标识,填充等。另外还有差错检验。
数据链路的含义应该理解为整个网络中的一个段。这个段的两头是主机或者路由器等通信设备。
数据链路

上图中主机和路由器间,路由器和主机间的线路就是数据链路
可以看出路由器只有三层,因为路由器中没有主机之类的多进程概念,因此只需要定位到一个具体的ip即可。

数据包装

我们知道物理层传输的是01,那么数据链路层传递的是什么呢?
可以做两层理解:1.物理层01的抽象;2.网络层数据的包装
具体来说,网络层的数据单元为IP数据报(简称数据报,分组或包),这些数据单元只是数据,并不包含目的地信息等。因此数据链路层会给IP数据报添加上头尾信息组成(frame),

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