第三章·数据链路层
一.本章概述图：
1：数据链路层重要性：
- 数据链路层使用物理层提供的“比特传输”服务
- 数据链路层为网络层提供服务，将网络层的IP数据报（分组）封装成帧，传输给下一个相邻结点
- 物理链路层：传输介质（0层）+物理层（1层）实现了相邻结点之间的“物理链路”；
- 逻辑链路：数据链路层需要基于“物理链路”，实现相邻结点之间逻辑上无差错的“数据链路（逻辑链路）”
二.组帧：
<1>主要问题
(1)帧定界
1.概念：
如何让接收方能够确定帧的界限
2.解释：
数据发送方会把网络层数据进行一系列处理，比如：增加首部、增加尾部、同时还有可能对IP数据报内部进行一系列处理，因此接收数据结点的链路层除了区分帧与帧的边界外，还需要从帧的内部还原出IP数据报的原始信息，并且递交给网络层处理，意味着网络层与网络层实体之间感知不到数据链路层对IP数据报做的一些处理和逆处理，也就是说组帧的这个过程对于网络层而言是透明的（看不见的）。
(2)透明传输
1.概念:
接收方要能够去除“帧定界”的附加信息，把帧的数据部分（IP数据报）“恢复原貌”
<2>四种组帧方法
（1）字符计数法
1.原理：
在每个帧开头，用一个定长计数字段表示帧长。
2.最大缺点：
任何一个计数字段出错，将会导致后续所有帧无法定界（健壮性不好）。
- 分析：假如淡红色区域‘111’【7：范围是0~255】，跳变成‘011’【3：范围是0~8】，从左往右只能选取3个区域块（包括淡红色的）；从而接受方会认为从第4个区域块‘11011’【27】开始往后的27B是属于第二个帧。
（2）字节填充法：
1.原理：
如果帧的数据部分包括“特殊字符”，则发送方需要在这些“特殊字符”前填充“转义字符ESC”（接收方要做逆处理）
2.逆处理：
发现SOH就是帧的开始，继续往后检索，发现转义字符时（删掉），后面的是普通的数据（不属于控制字符）正常接收，继续往后检索同样如此。
（3）零比特填充法（常用）
1.原理：
- 发送方：需要对帧的数据进行部分处理，每当遇到连续的5个1，就填充一个0
- 接收方：需要对帧的数据部分进行逆处理，每当遇到5个连续的1，就删除后面的0
【注意】数据链路层里的HDLC与PPP协议使用的就是“零比特填充法”进行组帧；
（4）违规编码法（常用 ）
采用“违规编码”标记开始与结束，采用“曼彻斯特编码”来标记数据部分。
<3>总结：
三.差错控制：
<1>奇偶校验：
（1）概念:
- 信息位（有效数据）：指帧的“数据部分”；
- 校验位（冗余位）：即为了给帧“数据部分”检错/纠错而附加的冗余比特
（2）原理：
- 在信息位的首部或尾部添加一个校验位
- 奇校验码：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为奇数；
- 偶校验码：整个校验码（有效信息位和校验位）中“1”的个数为偶数；
【注意】奇偶校验码仅能检测出奇数位错误，无纠错能力