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基本概念

链路和数据链路

链路是一条点到点的物理线段，中间没有任何其他的交换节点，一条链路只是一条通路的一个组成部分

数据链路：因为当需要在一条线路上传递数据时，除了必须使用一切物理设备时，还需要一些必要的通信协议（如PPP协议）来控制数据的传输，若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就称做数据链路，最常用的是网络适配器

通俗理解，数据链路层包括：链路+实现某些协议的硬件和软件

数据链路层通信时的主要步骤：

1. 节点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部组成帧
2. 节点A把封装好的帧发送给节点B的数据链路层
3. 若节点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取IP数据报上交给网络层，否则丢弃这个帧
   

数据链路层解决的三个基本问题

封装成帧

首先介绍帧的相关定义：帧是点对点信道数据链路层的协议数据单元，在数据链路层，把网络层的信息加上帧头，帧尾，物理层地址，校验值，首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界

透明传输

由于帧的界限是固定的界符，所以在传输的数据部分不允许任何88bit组合与界定符（SOH，EOT）的ASCII一样，否则就会出现定界错误

如果转义字符也出现在数据中，那么应在转义字符前插入一个转义字符，当接受端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个,如下图：

差错控制

传输过程中可能会产生比特差错：1可能会变成0，而0也可能会变成1，为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输时，必须采用各种差错检测措施，通常采用CRC（循环冗余检测），产生的冗余码称为帧检验序列FCS，FCS添加在数据后面

点对点协议PPP

数据链路层使用的信道主要有两种类型：

1. 点到点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式
2. 广播信道：这种信道使用一堆多的广播形式

对与点对点的链路，目前使用最广泛的是PPP协议

PPP协议的组成部分

1. 将IP数据报封装到串行链路的方法
2. 用来建立，配置和测试链路连接的链路控制协议LCP
3. 网络控制协议NCP，其中每一个协议支持不同的网络层协议

PPP协议的帧格式

• 标志字段F：规定为0x7E，表示一个帧的开始和结束，就是帧的定界符
• 地址字段A：规定为0xFF
• 控制字段C：规定为0x03
• 协议字段：
  • 当协议字段为0x0021时，PPP帧的信息字段就是IP数据报
  • 当协议字段为0xC021时，PPP帧的信息字段就是PPP链路控制协议LCP的数据
  • 当协议字段为0x8021时，PPP帧的信息字段就是网络层的控制数据

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