数据链路层主要功能概述
osi七个层次主要功能概括
osi七个层次主要功能概括
1. 物理层：负责传输原始比特流，将数据转换为电信号以在物理媒介上进行传输。
主要功能包括定义电气、机械和功能接口规范，以及传输媒介的特性和连接方式。
2. 数据链路层：确保相邻节点之间可靠的数据传输。
它将原始位流组织为数据帧，并提供错误检测和纠正机制，以及流量控制和访问控制。
3. 网络层：负责在不同的网络之间进行逻辑通信，实现数据包的路由和转发。
它根据网络规模、拓扑结构等因素选择最佳路径，以确保数据的快速、可靠传输。
4. 传输层：通过提供端到端的数据传输服务确保可靠的数据传输。
它将数据划
分为较小的数据段，确保数据的完整性、顺序和流量控制，以及错误检测和纠正。
5. 会话层：协调两个应用程序之间的对话，管理会话的建立、维护和终止。
它
提供会话控制机制，允许应用程序在通信过程中进行同步、检查点和恢复。
6. 表示层：负责数据的语法和语义转换，确保不同的系统能够相互理解和交互。
它处理数据的编码、压缩、加密和解密，确保数据的安全性和可靠性。
7. 应用层：提供用户与网络之间的接口，使用户能够访问网络中的各种应用和
服务。
它包括各种应用程序，如电子邮件、文件传输协议、网页浏览器等。
这七个层次构成了OSI模型，提供了一个完整的网络通信框架，每一层都有不
同的功能和责任，协同工作以实现可靠的数据传输和应用程序的正常运行。
数据链路层的主要功能
数据链路层的主要功能数据链路层是OSI模型中的第二层，主要负责将网络层传输的数据分割成适合物理层传输的帧，并确保帧在物理介质上可靠地传输。
数据链路层的主要功能包括以下几个方面。
1. 封装：数据链路层将网络层接收到的数据包封装成帧。
帧由帧起始标识、地址、控制、信息字段、帧检查序列和帧结束标识等组成。
封装过程包括添加帧起始标识和帧结束标识、插入地址和控制字段、添加帧检验序列等。
2. 帧同步：数据链路层通过帧同步来实现数据的分割和标识。
通过在帧的数据部分中插入控制字符和帧标识字符，接收方能够根据这些字符来确定帧的边界，确保正确的接收。
3. 数据链路管理：数据链路层在物理链路上进行数据传输和管理。
它负责处理发送和接收过程中的错误、帧丢失等问题。
对于发送方，数据链路层通过错误检测和纠正技术来确保数据的完整性，例如使用循环冗余校验（CRC）。
对于接收方，数据链路层通过接收错误检测和纠正技术来处理传输中可能发生的错误。
4. 流量控制：数据链路层通过流量控制来管理发送和接收数据的速率。
它通过发送方和接收方之间的通信来控制和调整数据的发送速率，以避免发送方过快而导致接收方无法处理的情况。
流量控制可以通过令牌桶算法、滑动窗口协议等来实现。
5. 差错控制：数据链路层通过差错控制来确保数据的可靠传输。
差错控制技术包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）、前向纠错码等。
这些技术能够检测和纠正数据传输中的错误，提高数据的可靠性。
6. 访问控制：数据链路层通过访问控制来解决多个设备共享同一物理链路资源的问题。
它定义了一些协议和算法来管理和控制设备对物理链路的访问。
常见的访问控制技术有载波监听多路访问（CSMA）和以太网的载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）等。
综上所述，数据链路层的主要功能是将网络层传输的数据封装成可靠的帧，并通过帧同步、数据链路管理、流量控制、差错控制和访问控制等技术来确保数据的可靠传输和共享。
它在物理层和网络层之间起着桥梁的作用，是实现网络通信的重要组成部分。
数据链路层的主要功能
个站连接到以太网上， 3-28、有10个站连接到以太网上，试计算以下三 28、 个站连接到以太网上 种情况下每一个站所能得到的带宽？ 种情况下每一个站所能得到的带宽？ 个站都连接到1个 （1）10个站都连接到 个10Mbps以太网集线器 ） 个站都连接到 以太网集线器 个站都连接到1个 （2）10个站都连接到 个100Mbps以太网集线器 ） 个站都连接到 以太网集线器 个站都连接到1个 （3）10个站都连接到 个10Mbps以太网交换机 ） 个站都连接到 以太网交换机 参考答案： 参考答案： 个站共享10Mbps （1）10个站共享 ） 个站共享 个站共享100Mbps （2）10个站共享 ） 个站共享 （3）每个站独占 ）每个站独占10Mbps
（1）若数据传输过程中数据位的最后一个 1 变成了 0，问接 ） ， 收端能否发现？ 收端能否发现？ （2）若数据传输过程中数据位的最后两个 1 都变成了 0，问 ） ， 接收端能否发现？ ） （1）能 ）
的以太网在物理媒体上 3-16、数据速率为10Mbps的以太网在物理媒体上 16、数据速率为 的以太网在 的码元传输速率是多少波特？ 的码元传输速率是多少波特？
3-06 用户到 ISP 的链路使用 PPP 协议
已向因特网管理机构 申请到一批 IP 地址 用 户 接入网 ISP 至因特网
PPP 协议
3-06 PPP 协议不具备的功能
• 纠错 • 流量控制 • 序号
osi七层模型各层功能
OSI参考模型各层的功能. 物理层在OSI参考模型中，物理层（Physical Layer）是参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层。
物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。
物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。
需要注意的是，物理层并不是指连接计算机的具体物理设备或传输介质，如双绞线、同轴电缆、光纤等，而是要使其上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络的具体传输介质是什么。
“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的，当然，物理层并不需要知道哪几个比特代表什么意思。
为了实现物理层的功能，该层所涉及的内容主要有以下几个方面：（1）通信连接端口与传输媒体的物理和电气特性λ机械特性：规定了物理连接器的现状、尺寸、针脚的数量，以及排列状况等。
例如EIA-RS-232-D标准规定使用25根引脚的DB-25插头座，其两个固定螺丝之间的距离为47.04±0.17mm等。
λ电气特性：规定了在物理连接信道上传输比特流时的信号电平、数据编码方式、阻抗及其匹配、传输速率和连接电缆最大距离的限制等。
例如EIA-RS-232-D标准采用负逻辑，即逻辑0（相当于数据“0”）或控制线处于接通状态时，相对信号的地线有+5～+15V 的电压；当其连接电缆不超过15米时，允许的传输速率不超过20Kb/s。
λ功能特性：规定了物理接口各个信号线的确切功能和含义，如数据线和控制线等。
例如EIA-RS-232-D标准规定的DB-25插头座的引脚2和引脚3均为数据线。
λ规程特性：利用信号线进行比特流传输时的操作过程，例如信号线的工作规则和时序等。
（2）比特数据的同步和传输方式物理层指定收发双方在传输时使用的传输方式，以及为保持双方步调一致而采用的同步技术。
数据通信与计算机网络第五版（习题答案）——第三章数据链路层
数据通信与计算机网络第五版第三章数据链路层3-1 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？解答：所谓链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。
在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。
可见链路只是一条路径的组成部分。
数据链路则是另一个概念。
这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了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（这将在后面几节讨论）。
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。
这样的数据链路就不再是简单的物理链路而是个逻辑链路了。
“电路接通了”仅仅是物理线路接通了通信双方可以在上面发送和接收0/1比特了，而“数据链路接通了”表明在该物理线路接通的基础上通信双方的数据链路层协议实体已达成了一致并做好了在该链路上发送和接收数据帧的准备（可能互相要协商某些数据链路层参数）。
3-2 数据链路层包括哪些主要功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。
解答：数据链路层的链路控制的主要功能包括：封装成帧、透明传输和差错检测，可选功能包括可靠传输、流量控制等。
在数据链路层实现可靠传输的优点是通过点到点的差错检测和重传能及时纠正相邻结点间传输数据的差错。
若在数据链路层不实现可靠传输由高层如运输层通过端到端的差错检测和重传来纠正这些差错会产生很大的重传时延。
但是在数据链路层实现可靠传输并不能保证端到端数据传输的可靠，如由于网络拥塞导致路由器丢弃分组等。
因此，即使数据链路层是可靠的，在高层如运输层仍然有必要实现端到端可靠传输。
如果相邻结点间传输数据的差错率非常低，则在数据链路层重复实现可靠传输就会给各结点增加过多不必要的负担。
3-3 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？解答：网络适配器的作用就是实现数据链路层和物理层的功能。
适配器接收和发送各种帧时不使用计算机的CPU 。
简述数据链路层功能
简述数据链路层功能
数据链路层是OSI参考模型中的第二层，在计算机网络中起着重要的作用。
数据链路层的主要功能包括以下几点：
1. 封装数据帧：数据链路层将从上层传来的数据添加首部和尾部，封装成数据帧。
数据帧包括了目的地址、源地址、控制信息、数据等内容，用于在物理层进行传输。
2. 控制帧同步：数据链路层通过控制帧同步，保证了数据帧的正确传输。
控制帧同步包括了帧起始符、帧结束符、帧同步字段等内容。
3. 差错控制和流量控制：数据链路层通过差错控制和流量控制，保证了数据的正确性和可靠性。
差错控制包括了纠错和检错，可以检测和纠正因信道干扰等原因所引起的误码。
流量控制则是通过发送和接收端的协调，保证了数据的平稳传输。
4. 寻址和访问控制：数据链路层通过MAC地址实现了寻址和访问控制。
MAC地址是唯一标识网络设备的硬件地址，通过MAC地址可以确定数据帧的接收方和发送方。
总的来说，数据链路层是实现网络中数据传输的基础，通过封装数据帧、控制帧同步、差错控制、流量控制、寻址和访问控制等功能，保证了数据在物理层的正确传输。
- 1 -。
数据链路层的功能
PC2
MAC：M2
PC3
MAC：M3
PC4
MAC：M4
目的MAC地址 发送端口号
M1
E0/3
M2
E0/5
M3
E0/7
M4
E0/16
MAC地址学习
• 最初交换机的MAC地址表为空
目的MAC地址 发送端口号
E0/3
E0/7
E0/5
E0/16
PC1
MAC：M1
PC2
MAC：M2
PC3
MAC：M3
00e0.fc01.2345 Rom Ram
• MAC地址有48位，华为产品前3个字节 是0x00E0FC。
802.3 帧
64到1518字节
字节 7
16 62
2 or 3
4
PRE SFD DA SA LEN LLC 控制信息 DATA PAD CRC
LLC 帧
PRE: 先导字节, 7个10101010 SFD: 帧开始标志, 10101011 DA: 目的 MAC地址 SA: 源MAC地址 LEN: LLC帧长度 DATA: 数据字段 PAD: 填充字段 CRC: 校验字段
• IEEE802标准涵盖了物理层和数据链路层
WAN数据链路层标准
• WAN服务通常由电信运营商提供 • WAN数据链路层标准包括：
– HDLC – PPP – X.25 – Frame Relay
课程内容
数据链路层简介 局域网介绍 数据链路层设备 以太网交换机工作原理
LAN数据链路层
• 分为两个子层：
DTE
DTE
PSE
PSE
DCE
PSN
DTE
• DTE 数据终端设备（Data Terminal） • DCE 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating
第4章数据链路层
说明：在很多数据链路协议中，使用字符 计数法和一种其它方法的组合
第四章
数据链路层
4.3 差错控制
差错原因与类型
原因：主要是因为在通信线路上噪声干扰的结果 类型：随机错和突发错
热噪声----〉 随机错误 冲击噪声--〉 突发错误 通信过程中产生的传输差错是随机错误和突发错误构成的
误码率Pe
计算机通信的平均误码率要求< 10 －9
发端连续发送M帧，接收端收到后，依 次检验并发出应答帧 若第N帧出错，丢弃第N帧，则缓存第n 帧以后的所有正确帧（要有足够缓存） 接收端发送出错信息（第N帧出错） 发送端收到出错信息则重发第N帧
第四章
数据链路层
帧丢失情况
两种可能
数据帧丢失 确认帧丢失
解决办法：超时重发
可 能 导 致
重复帧情况 解决重复帧问题：采用帧编号
用物理层信息编码中未用的电信号来作为帧的边界
只适用于物理层编码有冗余的网络
802 LAN：Manchester encoding or Differential Manchester encoding 用 high-low pair/low-high pair表示1/0， high-high/low-low不表示数据，可以用来做 定界符。
N(S) S M 3 4
P/F P/F P/F 5 6
N(R) N(R) M 7 8
A是地址字段（Address），由8位组成 C是控制字段（Control）
信息帧:第一bit为0，2至4比特为当前发送的信息帧的序号 6至8比特则代表为接收序号即期望收到的帧的发送序号 监控帧：1至2比特为“10”， 3至4比特用以代表四种不同 类 型的监控帧，协调双方通信状态（流量控制，差错控 制） 无序号帧：第1至2比特为“11”， 3、4、6、7和8比特用M （Modifier）表示，M的取值不同表示不同功能的无序号帧， 用于建立连接和拆除连接
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据链路层主要功能概述
数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标
计算机的网络层。
为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块（在数据链路层中将这种数据块称为帧，帧是数据链路层的传送单位）；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使之与接收方相匹配；在两个网路实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。
这些功能具体表现在以下几个方面。
成帧（帧同步）
为了向网络层提供服务，数据链路层必须使用物理层提供的服务。
而物理层我们知道，它是以比特流进行传输的，这种比特流并不保证在数据传输过程中没有错误，接收到的位数量可能少于、等于或者多于发送的位数量。
而且它们还可能有不同的值，这时数据链路层为了能实现数据有效的差错控制，就采用了一种“帧”的数据块进行传输。
而要采帧格式传输，就必须有相应的帧同步技术，这就是数据链路层的“成帧”（也称为“帧同步”）功能。
采用帧传输方式的好处是，在发现有数据传送错误时，只需将有差错的帧再次传送，而不需要将全部数据的比特流进行重传，这就在传送效率上将大大提高。
但同时也带来了两方面的问题：（1）如何识别帧的开始与结束；（2）在夹杂着重传的数据帧中，接收方在接收到重传的数据帧时是识别成新的数据帧，还是识别成已传帧的重传帧呢？这就要靠数据链路层的各种“帧同步”技术来识别了。
“帧同步”技术既可使接收方能从以上并不是完全有序的比特流中准确地区分出每一帧
的开始和结束，同时还可识别重传帧。
差错控制
在数据通信过程可能会因物理链路性能和网络通信环境等因素，难免会出现一些传送错误，但为了确保数据通信的准确，又必须使得这些错误发生的机率尽可能低。
这一功能也是在数据链路层实现的，就是它的“差错控制”功能。
在数字或数据通信系统中，通常利用抗干扰编码进行差错控制。
一般分为4类：前向纠错（FEC）、反馈检测（ARQ）、混合纠错（HEC）和信息反馈（IRQ）。
FEC方式是在信息码序列中，以特定结构加入足够的冗余位——称为“监督元”（或“校验元”）。
接收端解码器可以按照双方约定的这种特定的监督规则，自动识别出少量差错，并能予以纠正。
FEC最适于高速数传而需实时传输的情况。
在非实时数据传输中，常用ARQ差错控制方式。
解码器对接收码组逐一按编码规则检测其错误。
如果无误，向发送端反馈“确认”ACK信息；如果有错，则反馈回ANK信息，以表示请求发送端重复发送刚刚发送过的这一信息。
ARQ方式的优点在于编码冗余位较少，可以有较强的检错能力，同时编解码简单。
由于检错与信道特征关系不大，在非实时通信中具有普遍应用价值。
HEC方式是上述两种方式的有机结合，即在纠错能力内，实行自动纠错；而当超出纠错能力的错误位数时，可以通过检测而发现错码，不论错码多少都可以利用ARQ方式进行纠错。
IRQ方式是一种全回执式最简单差错控制方式。
在该检错方式中，接收端将收到的信码原样转发回发送端，并与原发送信码相比较，若发现错误，则发送端再进行重发。
只适于低速非实时数据通信，是一种较原始的做法。
流量控制
在双方的数据通信中，如何控制数据通信的流量同样非常重要。
它既可以确保数据通信的有序进行，还可避免通信过程中不会出现因为接收方来不及接收而造成的数据丢失。
这就是数据链路层的“流量控制”功能。
数据的发送与接收必须必须遵循一定的传送速率规则，可以使得接收方能及时地接收发送方发送的数据。
并且当接收方来不及接收时，就必须及时控制发送方数据的发送速率，使两方面的速率基本匹配。
链路管理
数据链路层的“链路管理”功能包括数据链路的建立、链路的维持和释放三个主要方面。
当网络中的两个结点要进行通信时，数据的发送方必须确知接收方是否已处在准备接受的状态。
为此通信双方必须先要交换一些必要的信息，以建立一条基本的数据链路。
在传输数据时要维持数据链路，而在通信完毕时要释放数据链路。
MAC寻址
这是数据链路层中的MAC子层主要功能。
这里所说的“寻址”与下一章将要介绍的“IP地址寻址”是完全不一样的，因为此处所寻找地址是计算机网卡的MAC地址，也称“物理地址”、“硬件地址”，而不是IP地址。
在以太网中，采用媒体访问控制（Media Access Control, MAC）地址进行寻址，MAC地址被烧入每个以太网网卡中。
这在多点连接的情况下非常必需，因为在这种多点连接的网络通信中，必须保证每一帧都能准确地送到正确的地址，接收方也应当知道发送方是哪一个站。
区分数据与控制信息
由于数据和控制信息都是在同一信道中传输，在许多情况下，数据和控制信息处于同一帧中，因此一定要有相应的措施使接收方能够将他们区分开来，以便向上传送仅是真正需要的数据信息。
透明传输
这里所说的“透明传输”是指可以让无论是哪种比特组合的数据，都可以在数据链路上进行有效传输。
这就需要在所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，能采取相应的技术措施，使接收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。
只有这样，才能保证数据链路层的传输是透明的。
在以上七大链路层功能中，主要的还是前面的五项，后面的二项功能是在前五项功能中附带实现的，并无需另外的技术，所以在此仅介绍前面四项功能。