计算机网络（第七版）知识点总结第三章——数据链路层
作者：互联网
数据链路层属于计算机网络的低层。
数据链路层使用的信道主要有以下两种类型:
(1)点对点信道，使用一对一的点对点通信方式；
(2)广播信道，使用一对多的广播通信方式，过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。
本章重点：
(1)数据链路层的点对点信道和广播信道的特点，以及这两种信道所使用的协议（PPP协议以及CSMA/CD协议）的特点；
(2)数据链路层的三个基本问题:封装成帧、透明传输和差错检测；
(3)以太网MAC层的硬件地址；
(4)适配器、转发器、集线器、网桥、以太网交换机的作用以及使用场合。
下面是两台主机通过互联网进行通信时数据链路层所处的地位（图1-1)。
图1-1 数据链路层的地位
图1-2 只考虑数据在数据链路层的流动
其中，图1-1(a)表示用户主机H1通过电话线上网，中间经过三个路由器(R1，R2和R3）连接到远程主机H2。所经过的网络可以是多种的，如电话网、局域网和广域网。当主机H1向H2发送数据时，从协议的层次上看，数据的流动如图3-1(b)所示。主机H1和H2都有完整的五层协议栈，但路由器在转发分组时使用的协议栈只有下面的三层。数据进入路由器后要先从物理层上到网络层，在转发表中找到下一跳的地址后，再下到物理层转发出去。因此，数据从主机H1传送到主机H2需要在路径中的各结点的协议栈向上和向下流动多次，如图中的浅灰色箭头所示。
然而当我们专门研究数据链路层的问题时，在许多情况下我们可以只关心在协议栈中水平方向的各数据链路层。于是，当主机H1向主机H2发送数据时，我们可以想象数据就是在数据链路层从左向右沿水平方向传送的，如图1-2中从左到右的粗箭头所示，即通过以下这样的链路:
H1的链路层→R1的链路层→R2的链路层→R3的链路层→H的链路层
由图1-2可以看出，从数据链路层来看，H1到H2的通信可以看成由四段不同的链路层通信组成，即:H1→R1，R1→R2，R2→R3和 R3→H2。这四段不同的链路层可能采用不同的数据链路层协议。
一、数据链路与链路的区别：
所谓链路(link)：从一个结点到相邻结点的一段物理线路（有线或无线)，而中间没有任何其他的交换结点。链路只是一条路径的组成部分；
数据链路(data link)：当需要在一条线路上传送数据时，除必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输，若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。
图1-3 三层简化模型
点对点信道的数据链路层在进行通信时的主要步骤如下:
(1)结点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封装成帧。
(2)结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层。
(3)若结点B的数据链路层收到的帧无差错，则从收到的帧中提取出IP数据报交给上面的网络层;否则丢弃这个帧。
二、3个问题
1、封装成帧(framing)：在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧；
2、透明传输；
3、差错检测：数据链路层广泛使用了循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)的检错技术。
三、点对点协议PPP
1、 PPP协议应满足的需求
(1)简单；
(2)封装成帧，PPP协议必须规定特殊的字符作为帧定界符（即标志一个帧的开始和结束的字符)，以便使接收端从收到的比特流中能准确地找出帧的开始和结束位置；
(3)透明性，PPP协议必须保证数据传输的透明性；
(4)多种网络层协议，PPP协议必须能够在在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议（如IP和IPX等）的运行；
(5)多种类型链路除了要支持多种网络层的协议外，PPP还必须能够在多种类型的链路上运行;
(6)差错检测;
(7)检测连接状态;
(8)最大传送单元;
(9)网络层地址协商;
(10)数据压缩协商;
2、PPP协议的组成
(1)一个将IP数据报封装到串行链路的方法。PPP既支持异步链路（无奇偶检验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路；
(2)一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议 LCP(Link ControlProtocol)；
(3)一套网络控制协议NCP (Network Control Protocol)，其中的每一个协议支持不同的网络层协议。
3、PPP帧格式，如下图1-4所示：
图1-4 PPP帧格式
四、MAC层的硬件地址，在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址。
五、PPPoE是为宽带上网的主机使用的链路层协议。
六、局域网的优点是:具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网;便于系统的扩展和逐渐演变;提高了系统的可靠性、可用性和生存性。
七、共享通信媒体资源的方法有二:一是静态划分信道（各种复用技术)，二是动态媒体接入控制，又称为多点接入（随机接入或受控接入)。
标签：协议,知识点,主机,PPP,第七版,链路,数据,链路层 来源： https://blog.csdn.net/qq_38639612/article/details/118814411