数据链路层通信协议
什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些
什么是计算机网络数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议有哪些计算机网络是指通过通信设备和通信线路将分布在不同地点的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传递的技术。
在计算机网络中，数据链路层是网络协议栈中的一个重要组成部分。
它位于物理层和网络层之间，负责将网络的上层数据包（帧）转化为可以在物理介质上传输的比特流，并确保数据的可靠传输。
数据链路层常见的计算机网络数据链路层协议主要有以下几种：1. 以太网（Ethernet）以太网是目前应用最广泛的局域网（LAN）协议之一，它定义了数据传输的格式和传输速率。
以太网使用MAC地址进行寻址，采用CSMA/CD（载波监听多路接入/碰撞检测）的介质访问控制方法，能够实现高效的数据传输和共享。
2. PPP（Point-to-Point Protocol）PPP是一种广泛应用于拨号和宽带接入的数据链路层协议。
它支持点对点的连接，可以在串行链路上建立可靠的数据通信。
PPP提供认证、加密和压缩等功能，使得在广域网环境下实现安全和高效的数据传输成为可能。
3. HDLC（High-Level Data Link Control）HDLC是一种数据链路层协议，常用于广域网和帧中继网络中。
它提供了流量控制、帧同步、确认和差错检测等功能。
HDLC支持透明传输、多点连接和可靠传输，较为灵活。
4. SDLC（Synchronous Data Link Control）SDLC是IBM公司开发的一种数据链路层协议，常用于主机与终端之间的串行通信。
它采用同步传输方式，具有可靠的数据传输和流量控制能力。
5. 环回接口协议（Loopback Interface Protocol）环回接口协议是一种虚拟接口协议，常用于本地主机进行自我测试和诊断。
它允许主机将发送的数据帧重新接收并进行处理，有助于检验本地网络设备是否正常工作。
6. SLIP（Serial Line Internet Protocol）SLIP是一种简单的串行线路网络协议，用于连接串行设备与IP网络。
linkport链路层通讯协议
linkport链路层通讯协议一、链路层通讯协议概述链路层通讯协议（Link Layer Communication Protocol）是一种计算机网络通信协议，主要负责在物理链路的基础上实现数据链路层的互连。
它在计算机网络体系结构中起着至关重要的作用，为网络层和物理层之间提供了可靠的传输服务。
链路层通讯协议的主要目标是实现数据的高效、可靠传输，通过错误检测、流量控制、帧同步等技术，确保数据在发送端和接收端之间的正确传递。
二、链路层通讯协议的原理与应用链路层通讯协议采用帧为单位进行数据传输。
发送端将数据分割成一个个帧，每个帧包含数据和必要的控制信息。
接收端收到帧后，根据帧中的控制信息进行解码和校验，确保数据的正确性。
同时，链路层通讯协议还负责物理链路的建立、维护和断开。
在实际应用中，链路层通讯协议广泛应用于以太网、Wi-Fi、蓝牙等无线和有线网络。
例如，以太网采用IEEE 802.3协议，Wi-Fi采用IEEE 802.11协议，蓝牙采用Bluetooth SIG协议。
三、链路层通讯协议的优缺点链路层通讯协议具有以下优点：1.可靠性：链路层通讯协议通过错误检测、流量控制等技术，确保数据的正确传输。
2.高效性：链路层通讯协议采用帧为单位进行数据传输，可以实现数据的高效传输。
3.通用性：链路层通讯协议适用于多种网络技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙等。
4.易于实现：链路层通讯协议的实现相对简单，便于硬件和软件的开发与维护。
然而，链路层通讯协议也存在一定的局限性：1.受物理链路限制：链路层通讯协议的性能受到物理链路的影响，如传输速率、距离等。
2.无法实现端到端错误检测：链路层通讯协议主要关注局域网内的数据传输，无法为端到端的数据传输提供错误检测和校验。
3.协议众多：链路层通讯协议有多种标准，如IEEE 802系列，企业私有协议等，学习和使用成本较高。
四、链路层通讯协议在我国的发展前景随着我国信息产业的快速发展，链路层通讯协议在我国的应用越来越广泛。
数据链路层协议
数据链路层协议数据链路层是OSI模型中的第二层，它负责为物理层提供可靠的数据传输服务，并为网络层提供无差错、有序的数据传输和网络拓扑结构控制等功能。
数据链路层协议作为数据链路层的软件实现，是计算机网络中的重要组成部分，本文将介绍数据链路层协议的相关知识。
一、数据链路层协议的概念数据链路层协议是指在数据链路层上实现的软件规范，它定义了数据在物理介质上的传输方式和控制信息的格式，以及数据帧的封装、解封装过程。
数据链路层协议可以分为两种类型，即同步型协议和异步型协议。
同步型协议使用时钟信号来同步数据的传输和接收，实现方式简单但传输效率较低；异步型协议则采用控制字符来实现数据的同步，传输效率较高，但实现复杂。
数据链路层协议的主要作用是将物理层提供的比特流按照一定的规则组织成数据帧，并加入必要的控制信息，确保数据的可靠传输。
同时，在数据链路层协议中还包括了数据链路层的上下文传递、错误检测和校正、流量控制等功能。
二、数据链路层协议的分类根据不同的标准和应用需求，数据链路层的协议可以分为多种类型。
常用的数据链路层协议有以下几种。
1. PPP协议PPP（Point-to-Point Protocol）是一种链路层协议，它是TCP/IP协议族中的标准协议。
PPP协议支持异步传输、同步传输和透明传输等不同传输方式，在一对一的点对点通信中使用广泛。
PPP协议具有较好的错误检测和纠正能力，同时还支持多种身份认证方式，如PAP、CHAP等。
2. HDLC协议HDLC（High-level Data Link Control）是一种同步传输协议，常用于传输广域网数据及电话系统中的ISDN通信。
HDLC协议可以支持点对点通信、多点通信和广播通信等多种通信方式。
它具有可靠的错误控制、流量控制和传输速率控制等功能，同时还可以实现数据的压缩和多链路传输。
3. SLIP协议SLIP（Serial Line Internet Protocol）是一种基于串口的异步传输协议，在TCP/IP网络中广泛应用。
通信协议的层次结构
通信协议的层次结构一、引言通信协议是计算机网络中实现数据传输和通信的基础。
为了有效地管理和控制通信过程，通信协议被分为多个层次，每个层次负责处理特定的功能和任务。
本文将介绍通信协议的层次结构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
二、物理层物理层是通信协议的最底层，负责传输原始的比特流。
它定义了传输媒介、电气特性和接口的规范，以及数据的传输方式。
物理层的主要任务是将比特流转换为可以在传输媒介上传输的信号，并确保信号的可靠传输。
三、数据链路层数据链路层建立在物理层之上，负责将比特流组织成数据帧，并在物理链路上进行传输。
它定义了帧的结构、错误检测和纠正机制，以及数据的传输控制和访问方式。
数据链路层的主要任务是实现可靠的数据传输，包括错误检测和纠正，流量控制和数据帧的传输顺序。
四、网络层网络层负责在不同的网络之间进行数据传输和路由选择。
它定义了数据的分组和寻址方式，以及路由器之间的通信协议。
网络层的主要任务是将数据分组传输到目标网络，并选择最佳的路由路径。
它使用IP地址来标识网络设备和数据包，并通过路由表来确定数据包的下一跳。
五、传输层传输层建立在网络层之上，负责端到端的数据传输和可靠性控制。
它定义了数据的分段和重组方式，以及端口号和传输协议。
传输层的主要任务是确保数据的可靠传输和流量控制。
它使用TCP协议和UDP协议来提供可靠性和实时性的传输服务。
六、应用层应用层是通信协议的最高层，负责应用程序之间的数据交换和协议的应用。
它定义了应用程序的协议和接口，以及数据的表示和编码方式。
应用层的主要任务是实现应用程序之间的数据交互，例如电子邮件、文件传输和远程登录。
七、总结通信协议的层次结构为网络通信提供了标准化和模块化的解决方案。
每个层次负责特定的功能和任务，通过协议栈的方式实现数据的传输和控制。
物理层负责传输比特流，数据链路层负责组织数据帧，网络层负责路由选择，传输层负责可靠传输，应用层负责应用程序的交互。
网络通信协议的分类与比较
网络通信协议的分类与比较网络通信协议是计算机网络通信中的重要组成部分，它们负责规定计算机之间数据传输的方式和规则。
通过不同的协议，可以实现不同的网络通信功能。
本文将对网络通信协议进行分类并进行比较。
一、协议分类网络通信协议可根据协议层次划分为物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议和应用层协议。
1. 物理层协议物理层协议规定了计算机网络硬件设备之间的物理连接和电信号传输的细节。
常见的物理层协议有以太网、无线局域网（WLAN）等。
2. 数据链路层协议数据链路层协议负责将数据转化为可以在物理链路上传输的帧，并进行错误检测和纠正。
常见的数据链路层协议有以太网协议（Ethernet）、点对点协议（PPP）等。
3. 网络层协议网络层协议主要负责将数据分组进行路由选择，实现不同网络之间的数据传输。
常见的网络层协议有互联网协议（IP）和互联网控制报文协议（ICMP）。
4. 传输层协议传输层协议提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输。
常见的传输层协议有传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
5. 应用层协议应用层协议是最接近用户的一层，提供特定的应用服务。
常见的应用层协议有超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）、域名系统协议（DNS）等。
二、协议比较不同的网络通信协议在功能和特点上存在差异，下面将对常见的协议进行比较。
1. TCP与UDPTCP是一种面向连接的可靠传输协议，确保数据的顺序和完整性，适用于要求可靠数据传输的应用场景，如文件传输和电子邮件。
而UDP是一种无连接的不可靠传输协议，适用于对数据传输可靠性要求不高的场景，如实时音视频。
2. HTTP与FTPHTTP是一种应用层协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本。
它采用了无连接的方式，节省了服务器资源，但对连接的生命周期较短。
FTP是一种文件传输协议，可实现文件在客户端和服务器之间的双向传输。
3. IP与ICMPIP是一种网络层协议，负责将数据分组进行路由选择。
数据链路层协议
数据链路层协议数据链路层协议，英文为Data Link Layer Protocol，在OSI（开放式系统互连）模型中，是网络通信的第二个层级。
数据链路层协议的主要功能是将网络层传输的数据以帧为单位，通过物理层传输到接收端，同时还负责差错控制、流量控制、访问控制和分帧等工作。
在实际的网络通信中，数据链路层协议常常被用来处理局域网或广域网中的数据传输。
在数据链路层协议中，每个数据包被分为几个帧，每个帧包含了一定的头部信息和有效数据。
帧的头部信息中包含了MAC地址，即物理地址，用于标识每个物理设备，这个地址是唯一的。
通过MAC地址，数据链路层协议可以把帧发送到指定的接收端。
除了MAC地址外，帧头部还包含其他的控制字段，用于控制数据的发送和接收。
数据链路层协议还负责差错控制。
在发送端，数据链路层协议对每个帧进行校验和计算，并将这个校验和添加到帧的尾部。
在接收端，如果接收到的帧的校验和与发送端计算得到的校验和不一致，那么就说明帧中存在错误，数据链路层协议就会使用之前的帧的冗余信息进行修复，以保证数据的完整性。
流量控制也是数据链路层协议的一项重要工作。
在局域网中，不同的设备会争抢使用网络带宽，数据链路层协议可以使用一些流量控制技术来控制网络上的数据流量，以避免网络拥塞。
例如，数据链路层协议可以根据帧的大小和发送速率进行流量控制，以避免网络中太多的数据积压导致网络拥塞。
访问控制也是数据链路层协议的重要任务之一。
在局域网中，多个设备可能会尝试同时使用同一个信道（channel），数据链路层协议可以使用一些访问控制技术，例如CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议，以避免多个设备同时使用同一个信道导致的冲突。
分帧也是数据链路层协议的一项工作。
在传输数据时，数据链路层协议会将网络层传递的数据分成更小的帧，以避免因一次传输过程中出现错误导致整个网络层数据都需要重新传输的情况，从而提高网络传输的可靠性和效率。
数据链路层的协议
数据链路层的协议概述数据链路层是OSI（开放系统互联）参考模型中的第二层，它负责将数据包转换为比特流，以便在物理介质中进行传输。
数据链路层的协议定义了在网络中如何构建和维护通信链路，确保数据的可靠传输和错误检测。
本文将介绍几种常见的数据链路层协议。
1. HDLC（高级数据链路控制）HDLC是一种广泛使用的数据链路层协议，它定义了数据的封装、传输和错误检测方法。
HDLC使用帧结构来封装数据，每个帧由起始标志、地址字段、控制字段、信息字段、帧检验序列和结束标志组成。
起始标志用于识别帧的开始，地址字段用于传输数据的目的地地址，控制字段用于管理数据传输的流程，信息字段包含实际的数据，帧检验序列用于错误检测，结束标志表示帧的结束。
2. PPP（点对点协议）PPP是一种用于点对点连接的数据链路层协议，它支持多种网络协议的传输，如IP、IPv6、IPX等。
PPP使用了一种简单的帧格式，每个帧由起始标志、地址字段、控制字段、协议字段、信息字段和帧检验序列组成。
PPP通过协商阶段来确定链路层的参数，如数据压缩、错误检测和认证方式等。
PPP具有较好的可靠性和灵活性，被广泛应用于拨号、广域网和虚拟专用网等网络环境中。
3. Ethernet（以太网）Ethernet是一种常见的局域网数据链路层协议，它使用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）机制实现共享介质的多点通信。
Ethernet帧由目的MAC地址、源MAC地址、类型字段、数据字段和帧检验序列组成。
目的MAC地址用于指示数据的接收方，源MAC地址用于指示数据的发送方，类型字段用于标识数据的协议类型，数据字段包含实际的数据，帧检验序列用于错误检测。
4. WLAN（无线局域网）WLAN是一种无线数据链路层协议，用于无线局域网中的数据传输。
WLAN 采用了类似于以太网的帧格式，但使用了不同的物理层技术，如峰值信噪比（PSK）、正交频分复用（OFDM）等。
WLAN可以通过无线访问点连接到有线网络，实现无线和有线网络的互联。
数据链路层协议
数据链路层协议数据链路层是OSI模型中的第二层，位于物理层之上，其主要功能是为两个相邻的网络实体提供可靠的数据传输和数据帧的管理。
数据链路层协议定义了数据的封装、传输、检错和重发等机制，以保证数据的可靠传输和顺序交付。
在数据链路层协议中，最常用的协议是以太网协议（Ethernet）。
以太网协议是一种局域网标准，广泛应用于有线网络中。
以太网协议使用MAC地址来唯一标识网络设备，并且通过使用冲突检测机制来实现多个设备之间的数据传输。
数据链路层协议的封装机制通常将网络层IP数据报封装成数据帧，以便于在物理链路上进行传输。
数据帧由数据链路层头部和尾部构成，其中头部包含了源MAC地址和目的MAC地址，用来标识数据帧的发送方和接收方。
头部还包含了一些控制信息，如帧的类型、长度等。
尾部则包含了一种循环冗余校验（CRC）码，用于检测数据在传输过程中是否出错。
在数据链路层中，常见的协议还包括PPP（Point-to-Point Protocol）和HDLC（High-level Data Link Control）。
PPP协议主要用于通过串行线路连接两个网络设备，如拨号上网等。
PPP协议提供了可靠的数据传输和多种认证方式，确保数据的完整性和安全性。
HDLC协议则是一种数据链路层的标准协议，广泛应用于广域网中。
HDLC协议提供了可靠的数据传输和数据帧的流控制机制，能够保证数据的有顺序地传输。
数据链路层协议还提供了一种流控制机制，用于控制数据的发送和接收速率，以防止数据的溢出或丢失。
常见的流控制机制有停止等待协议和滑动窗口协议。
停止等待协议要求发送方在发送一个数据帧后等待接收方的确认帧，然后再发送下一个数据帧。
滑动窗口协议则允许发送方连续发送多个数据帧，但必须等待接收方发回确认帧才能继续发送。
数据链路层协议还具备数据的差错控制机制，以保证数据在传输过程中的完整性。
常见的差错控制技术包括纠错码和检错码。
纠错码能够在数据传输中自动检测和纠正错误，而检错码则只能检测错误但不能纠正错误。
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题目：
数据链路层网络通信协议计
**: ***
学号：**********
班号：10011302
时间：2015.11.12
计算机学院
目录
摘要
1 目的 (1)
2 要求 (1)
3 相关知识 (1)
4 设计原理及流程图........................... 错误!未定义书签。
5 实现思路及伪代码描述 (3)
6 意见或建议 (4)
7 参考文献 (4)
题目：
数据链路层网络通信协议设计
帧校验字段
紧跟在信息字段之后的是两字节的帧校验字段，帧校验字段称为FC（Frame Check）字段，校验序列FCS（Frame check Sequence）。
SDLC/HDLC均采用16位循环冗余校验码CRC （Cyclic Redundancy Code），其生成多项式为CCITT多项式X^16+X^12+X^5+1。
除了标志字段和自动插入的"0"位外，所有的信息都参加CRC计算。
CRC的编码器在发送码组时为每一码组加入冗余的监督码位。
接收时译码器可对在纠错范围内的错码进行纠正，对在校错范围内的错码进行校验，但不能纠正。
超出校、纠错范围之外的多位错误将不可能被校验发现。
4、设计原理及流程图
⏹可靠性分析：（1）差错控制：检错（CRC-32）;纠错（序号+确认反馈+超时重发）；（2）流量控
制：采用选择重发协议（序号为3个比特位，发送缓冲区和接收缓存区，确定发送窗口和接收窗口，对缓冲区和窗口管理）
⏹不可靠性分析：支持不可靠通信服务。
⏹协议分析：语法，语义和同步
⏹语法：数据帧格式
⏹起始定界符=终止定界符：01111110；
⏹目的地址：（48）：bbbbbb;
⏹源地址：（48）：aaaaaa;
⏹控制字段：定义帧类型，实现差错控制和流量控制
⏹数据部分：46~1500字节
⏹语义：不同类型帧的含义
⏹10：无编号U帧， M=000：可靠（选择重发）；M=001：不可靠；
M=010：请求释放； M = 011：无编号应答UA；
M=100 : 无编号信息帧（UI）
⏹11：为纯ACK应答帧，用于可靠通信；
⏹同步：事件发生顺序
⏹要求：（1）分可靠和不可靠，分别画出时序示意图；
（2）分可靠和不可靠，分别画出流程图（分发送方和接收方）；
5、实现思路及伪代码描述
⏹发送方发送流程或伪代码
⏹// 通信阶段：如果采用可靠通信方式
⏹（4）从上层接收数据（从文件读取数据）；//长度46-1500字节；
⏹（5）封装成编码信息I帧，把所有数据帧缓存在发送缓存队列；
⏹（6）初始化发送窗口大小：大小为4；
⏹（7）从发送窗口中每隔RTT/4时间发送一个数据帧，并启动重发定时器；
⏹（8）如果发送窗口中数据帧重发定时器未超时，收到应答，则从缓存中删除该数据帧，
窗口向前滑动，可以继续发送窗口内新的数据帧；
⏹（9）如果发送窗口内某帧重发定时器超时，应答未收到，则仅重发该数据帧；
⏹（10）如果某帧重发次数等于7次，通信结束，GOTO (12)
⏹（11）如果发送缓存队列中数据帧未发送完， GO TO (7)
⏹// 释放数据链路
⏹（12）释放发送队列，释放发送窗口；
⏹（13）发送释放链路请求；
⏹（14）接收到对方UA应答，说明通信结束。
⏹接收方接收流程或伪代码
⏹// 通信前准备：初始化
⏹（1）接收方初始化接收缓存队列；
⏹// 建立数据链路
⏹（2）接收到“发送请求”，设置通信方式：可靠或非可靠；
⏹（3）发送UA应答给发送方；
⏹// 通信阶段：不可靠通信方式
⏹（4）从下层接收数据帧，目的地址正确，存储在接收缓存队列，否则，丢弃；直到接
收完毕；
⏹（5）从接收队列中取出数据帧处理：长度检查（46~1500字节），校验检查，如果均正
确，去掉帧头和帧尾，把数据交付上层（写到接收文件）；否则，丢弃该数据帧；
⏹（6）直到接收缓存队列中所有数据帧处理完毕；
⏹// 释放数据链路：不可靠通信
⏹（7）接收到对方发送的释放链路请求；
⏹（8）释放接收缓存队列；
⏹（9）发送UA应答给发送方，说明通信结束。
6、运行结果与分析
这是一个较为完善的协议，它实现了在数据链路层传输信息的基本功能，包括差错处理，控制等等。
参考文献
百度百科：
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