数据链路层功能学习卡片

层次位置

位于五层结构中的第二层，介于物理层和网络层之间

节点功能差异

• 主机需实现1-5层全部功能
• 路由器仅需实现1-3层功能

服务关系

• 使用物理层提供的比特传输服务
• 为网络层提供帧传输服务

核心问题

接收方如何从比特流中识别帧的起始和结束位置

必要性

物理层仅传输比特串，可能包含多个帧或部分帧

实现方式

通过特殊比特模式标记帧边界

考试重点：透明传输时网络层感知不到链路层对SDU的改造

定义

网络层感知不到数据链路层对分组数据的处理过程

实现要求

• 接收方能从帧中完整恢复原始SDU(服务数据单元)
• 需要处理SDU内部可能存在的特殊控制字符

协议关系

SDU+控制信息=PDU(协议数据单元)

问题类型

解决帧内部的比特错误(0→1或1→0)

解决方案

• 方案一(常用)：检错编码+重传机制
  • 采用检错编码发现错误后丢弃帧
  • 发送方超时重传
• 方案二：纠错编码自主修复
  • 可定位并纠正错误比特位
  • 实现复杂度更高

考试重点：纠错编码是检错编码的进阶

问题类型

解决帧级别的传输错误

三种典型错误

• 帧丢失：如发送①②③④，收到①②④(缺少③)
• 帧重复：如发送①②③④，收到①②③④(3重复)
• 帧失序：如发送①②③④，收到①②③④(顺序错乱)

解决机制

需包含帧编号、确认和重传机制

核心目的

协调收发速率，防止接收方处理不过来

实现方式

通过反馈机制动态调整发送速率

典型场景

适用于所有链路类型

考试重点：与传输层流量控制的区别(链路层针对帧级)

信道类型差异

• 广播信道：必须实现(如总线型拓扑)
  • 需解决多节点争用问题
  • 示例：WiFi网络中的载波监听
• 点对点信道：通常不需要(如网线直连)
  • 专用介质支持全双工通信
  • 示例：路由器与电脑的网线连接