计算机网络-数据链路层

数据链路层提供的服务：封装数据包成帧，物理寻址，流量控制，访问控制，错误检测。

子层、

数据链路层有两个子层，分别是逻辑链路控制子层（LLC），MAC子层。

LLC负责处理上下层之间的通信，作用是获取网络协议数据，并添加控制信息以帮助将数据包传送到目的地。控制信息都是LLC添加的，用来实现流量控制的服务。

MAC层是数据链路层的较低子层，通常由硬件实现，通常在NIC中，这是与物理层直接有交互性的层。作用是数据封装（帧的封装和解封）和媒体访问控制和错误控制（错误码）和物理寻址。从网络层接收到的数据包，在LLC层添加完控制信息后，MAC层负责收集所有的比特信息，最终构造成帧，MAC层只在数据包添加标头和标尾构造帧。

MAC层封装帧的方法、

有两种方法，面向位和面向字节。

在面向位的方法中，帧被视为位的集合，当我们说两个节点要交换数据时，我们将数据交换视为交换比特序列。因此在面向成帧的方法中，数据作为比特序列进行传输，这些比特序列将在上层得到解释。面向位中流行的协议叫做HDLC（High-Level Date Link Control）高级链路层协议，由IBM公司开发。

在面向字节的方法中，一切都被视作字节，这是最古老的方法之一，在这里帧被视为字节或者字符的集合，交换数据也就是交换字节序列。有三个著名协议，BISYNC（Binary Synchronization Communication Protocol）二进制同步协议，DDCMP（Digital Data Conmunication Message Protocol）数字数据通信协议，PPP（Point to Point Protocol）点对点协议。

HDLC、

HDLC协议是数据链路层非常重要的协议之一，被广泛使用，也是其他很多链路层协议的基础。

开始序列和结束序列：HDLC使用8位来表示帧的开始和结束序列，每一个帧都需要表示开头和结尾。

标头字段：标头字段包括地址字段和控制字段。

主体字段：也就是有效载荷，存放着网络层接收到的数据包。

CRC：循环冗余校验，通过生成一个固定长度的校验值，用于检测和纠正数据传输过程中可能出现的错误。

HDLC协议下的帧有三种类型：

信息帧I-Frame，监视帧S-Frame，未知帧U-Frame。在标头的控制字段有专门的比特用于标识帧的类型。

信息帧携带信息；监视帧在错误控制和流量控制中有一定的作用；未知帧用于进行一些杂项活动。

HDLC协议帧错误和解决、

HDLC的帧格式规定以01111110（十六进制7E）的位组合作为它的起始和结束的标志，这种位组合也被称为帧界定符。 在HDLC的帧格式中，在起始标志后的是地址字段和控制字段，然后是长度在0到5000八位位组（octet）的数据字段和帧检验序列字段（FSC），最后是作为结束标志的帧界定符

如果数据部分中也出现了01111110序列，那么就会出现帧错误！！！解决方法是零比特填充！！！发送方没遇到连续五个1就在后面添加一个0，接收方每遇到连续五个1就去掉后面的0，这是由硬件实现的。

假设一个数据部分是 01010111111001
加上帧头帧尾变成 01111110(帧头) 01010111111001 01111110(帧尾)
上述帧接收方接收会出现错误，提前出现了帧尾！！！
使用零比特填充 01111110(帧头) 01010111110(添加的0)1001 01111110(帧尾)

BISYNC协议

BISYNC协议也是由IBM公司开发的数据链路层协议之一，是用来处理字符帧的方法。它遵守哨兵方法，意味着守护行为将会存在。

SYN（synchronize）：SYN是特殊的字符，两个连续的八位SYN字符标识帧的开始。

SOH（start of header）：这八位用于标识帧头的开始。

Header：标识帧头

STX（start of text）：这八位用于标识payload的开始

body：也就是payload

ETX（end of test）：标识payload结束

CRC：循环冗余校验吗，用于差错检测

特别注意没有标识帧尾的特殊字段！！！

帧从左边开始发送，从特殊的字符SYN开始。数据部分包含着特殊字符STX和ETX之间，由两个字段保护。

该协议也存在着body部分出现两个SYN字符或者出现STX字符，ETX字符的可能。解决方法是字符填充。使用BISYNC协议中的DLE（Date Link Escape）数据连接转义来解决的。

PPP协议、

PPP协议在广域网（WAN）连接中被广泛使用，例如拨号上网、DSL连接和专线接入等。它是一种通用的协议，可以适用于各种网络环境和链路类型。两个路由器之间广泛使用PPP协议。该协议主要用于高负载，速度快的宽带通信中，显然互联网就是这样的；还有它也用于在两台直接相连接的计算机之间传输多协议数据，还有点对点设备。