筆記資料鏈路層

資料鏈路層在物理層提供服務的基礎上向網路層提供服務，主要作用是加強物理層傳輸原始位元流的功能，將物理層提供的可能出錯的物理連線改造成為邏輯上無差錯的資料鏈路，使之對網路層表現為一條無差錯的鏈路。

（1）無確認的無連線服務

適用於實時通訊或誤位元速率較低的通訊通道，如乙太網。

（2）有確認的無連線服務

適用於誤位元速率較高的通訊通道，如無線通訊。

（3）有確認的面向連線服務

適用於通訊要求較高的場合。

資料鏈路層連線的建立、維持和釋放過程就稱作鏈路管理，主要用於面向連線的服務。

兩個工作站間傳輸資訊時，必須將網路層的分組封裝成幀，以幀的格式進行傳送。將一段資料的前後分別新增首部和尾部，就構成了幀。首部和尾部中含有很多控制資訊，它們的乙個重要作用是確定幀的界限，即幀定界。

**幀同步：**指的是接收方應當能從接收到的二進位制位元流中區分出幀的啟示與終止。當檢測到幀標識f即認為是幀的開始，然後一旦檢測到幀標識f即表示幀的結束。

**透明傳輸：**不管所傳資料是什麼樣的位元組合，都應當能在鏈路上傳送。

**流量控制：**實際上就是限制傳送方的資料流量，使其傳送速率不致超過接收方的接受能力。

差錯控制：用於使傳送方確定接收方是否正確收到了由它傳送的資料的方法。

通常這些錯誤可分為位錯和幀錯。

**位錯：**指幀中某些位出線了差錯。通常採用迴圈冗餘校驗法來發現位錯，通過自動重傳請求方式（arq）來重傳出錯的幀。

**arq法：**讓傳送方將要傳送的資料幀附加一定的crc冗餘檢錯碼一併傳送，接收方則根據檢錯碼對資料幀進行錯誤檢測，若發現錯誤，則丟棄，傳送方超時重傳該資料幀。arq法僅返回很少的控制資訊，便可有效地確認所發資料幀是否被正確接受。

**幀錯：**指幀的丟失、重複或失序等錯誤。在資料鏈路層引入定時器和編號機制，可以保證每一幀最終都有且僅有一次正確地交付給目的結點。

組幀主要解決幀定界、幀同步、透明傳輸等問題。通常有以下四種方法實現組幀。

注：組幀時既要加首部，又要加尾部。

字元計數法是在幀頭部使用乙個計數字段來標明幀內字元數。當目的結點的資料鏈路層收到位元組計數值時就知道後面跟隨的位元組數，從而可以確定幀結束的位置。

該法最大問題在於如果計數字段出錯，即失去了幀邊界劃分的依據，接收方就無法判斷所傳輸幀的結束位和下一幀的開始位，收發雙方將失去同步，從而造成災難性後果。

字元填充法使用一些特定的字元來定界一幀的開始（dle stx）與結束（dle etx）。

幀的資料段**現dle字元，傳送方在每個dle字元前再插入乙個dle字元，接收方受到資料後會自己刪除這個插入的dle字元，結果仍得到原來的資料。

位元填充法允許資料幀包含任意個數的位元，也允許每個字元的編碼包含任意個數的位元。它是乙個特定的位元模式，即01111110來標誌一幀的開始和結束。

為了不使資訊位**現的位元流01111110被誤判為幀的首尾標誌，傳送方的資料鏈路層在資訊位中遇到5個連續的「1」時，將自動在其後插入乙個「0」；而接收方做該過程的逆操作，即每收到5個連續的「1」時，則自動刪除後面緊跟的「0」，以恢復原資訊。

位元填充很容易由硬體來實現，效能優於字元填充法

在物理層位元編碼時通常採用違規編碼法。可以借用這些違規編碼序列來界定幀的起始和終止（如區域網ieee 802標準）。

違規編碼法不需要採用任何填充技術，便能實現資料傳輸的透明性，但它只適用於採用冗餘編碼的特殊編碼環境。

由於位元組計數法中計數字段的脆弱性和字元填充法實現上的複雜性與不相容性，目前較常用的組幀方法是位元填充法和違規編碼法。

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