郑州大学：《计算机网络》课程电子教案（课件讲稿）第3章 数据链路层

第3章数据链路层 3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.2点对点协议PPP 3.3使用广播信道的数据链路层 ■3.4扩展的以太网 ■3.5高速以太网

第 3 章 数据链路层  3.1 使用点对点信道的数据链路层  3.2 点对点协议 PPP  3.3 使用广播信道的数据链路层  3.4 扩展的以太网  3.5 高速以太网

数据链路层使用的信道 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： 点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通 信方式。 广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方 式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主 机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来 协调这些主机的数据发送

数据链路层使用的信道 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：  点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通 信方式。  广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方 式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主 机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来 协调这些主机的数据发送

3.1.1 数据链路和帧 链路(k)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没 有任何其他的交换结点。 ·一条链路只是一条通路的一个组成部分。 数据链路(data link)除了物理线路外，还必须有通信 协议来控制这些数据的传输。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。 ·现在最常用的方法是使用适配器（即网卡) 来实现这些协议 的硬件和软件。 ■一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能

3.1.1 数据链路和帧  链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没 有任何其他的交换结点。  一条链路只是一条通路的一个组成部分。  数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信 协议来控制这些数据的传输。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。  现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议 的硬件和软件。  一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能

3.1.1 数据链路和帧 也有人采用另外的术语。这就是把链路分为物 理链路和逻辑链路。 物理链路就是上面所说的链路。 逻辑链路就是上面的数据链路，是物理链路加 上必要的通信协议。 早期的数据通信协议曾叫作通信规程 (procedure)。因此在数据链路层，规程和协议 是同义语

3.1.1 数据链路和帧  也有人采用另外的术语。这就是把链路分为物 理链路和逻辑链路。  物理链路就是上面所说的链路。  逻辑链路就是上面的数据链路，是物理链路加 上必要的通信协议。  早期的数据通信协议曾叫作通信规程 (procedure)。因此在数据链路层，规程和协议 是同义语

数据链路层传送的是帧 结点A 结点B 网络层 IP数据报 P数据报 数据 装入 取出 链路层 帧 帧 物理层 1010.Z.0110 1010...0110 链路 (a)三层的简化模型 结点A 结点B 数据 发送 接收 链路层 帧 帧 链路 (b)只考虑数据链路层 使用点对点信道的数据链路层

数据 链路层 结点 A 结点 B 帧 (b) 只考虑数据链路层 发送 帧 接收 链路 IP 数据报 1010… …0110 帧 取出 数据 链路层 网络层 链路 结点 A 结点 B 物理层 (a) 三层的简化模型 IP 数据报 1010… …0110 帧 装入 数据链路层传送的是帧 使用点对点信道的数据链路层

数据链路层像个数字管道 常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数 字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位 是帧。 结点 帧 帧 结点 数据链路层不必考虑物理层如何实现比特传输 的细节。甚至还可以更简单地设想好像是沿着 两个数据链路层之间的水平方向把帧直接发送 到对方

数据链路层像个数字管道  常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数 字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位 是帧。  数据链路层不必考虑物理层如何实现比特传输 的细节。甚至还可以更简单地设想好像是沿着 两个数据链路层之间的水平方向把帧直接发送 到对方。 结点 帧 帧 结点

3.1.2三个基本问题 数据链路层协议有许多种，但有三个基本问题 则是共同的。这三个基本问题是： (1)封装成帧 (2)透明传输 (3)差错控制

3.1.2 三个基本问题  数据链路层协议有许多种，但有三个基本问题 则是共同的。这三个基本问题是： (1) 封装成帧 (2) 透明传输 (3) 差错控制

1.封装成帧 封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首 部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。 首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 帧开始 IP数据报 帧结束 发送 帧首部 帧的数据部分 帧尾部 ≤MTU 数据链路层的帧长 从这里开始发送 用帧首部和帧尾部封装成帧

1. 封装成帧  封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首 部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。  首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。 课件制作人：谢希仁 帧结束 帧首部 IP 数据报 帧的数据部分 帧尾部 ≤ MTU 数据链路层的帧长 从这里开始发送 帧开始 发送 用帧首部和帧尾部封装成帧

用控制字符进行帧定界的方法举例轮 当数据是由可打印的ASC川码组成的文本文件时，帧定 界可以使用特殊的帧定界符。 控制字符SOH(Start Of Header)放在一帧的最前面， 表示帧的首部开始。另一个控制字符EOT(End Of Transmission)表示帧的结束。 帧开始符 帧结束符 SOH 装在帧中的数据部分 EOT 帧 发送在前 用控制字符进行帧定界的方法举例

用控制字符进行帧定界的方法举例  当数据是由可打印的ASCII码组成的文本文件时，帧定 界可以使用特殊的帧定界符。  控制字符SOH (Start Of Header)放在一帧的最前面， 表示帧的首部开始。另一个控制字符EOT (End Of Transmission)表示帧的结束。 SOH 装在帧中的数据部分 帧 帧开始符 帧结束符 发送在前 EOT 用控制字符进行帧定界的方法举例

2.透明传输 如果数据链路层协议允许所传送的数据可具有 任意形式的比特组合（即使出现了和帧首部或 帧尾部标记完全一样的比特组合，协议也会采 取适当的措施来处理)，那么这样的传输就称 为透明传输（表示任意形式的比特组合都可以 不受限制地在数据链路层传输)：

2. 透明传输  如果数据链路层协议允许所传送的数据可具有 任意形式的比特组合（即使出现了和帧首部或 帧尾部标记完全一样的比特组合，协议也会采 取适当的措施来处理），那么这样的传输就称 为透明传输（表示任意形式的比特组合都可以 不受限制地在数据链路层传输）