哈尔滨工业大学计算机网络2HITLecture2.pptx

数据链路层是计算机网络中的一个重要层次，主要负责在不稳定的链路上正确传输数据，确保节点（主机和路由器）之间的通信稳定。这一层的作用在于提供对网络媒介的访问以及跨媒介的物理传输，使得数据能够找到其目标目的地。在哈尔滨工业大学计算机网络2HIT课程的第二讲中，数据链路层的功能和设计问题被详细讨论。 数据链路层协议定义了在同一链接上交换数据的格式，并规定了链接两端节点的行为。它处理错误通知、网络拓扑和流量控制。例如，逻辑链路控制（LLC）使数据链路层能够与上层协议进行通信，而地址分配或命名过程则用于识别计算机。帧定界技术则将比特流组织成可理解的数据单元。此外，媒体访问控制（MAC）系统解决了多个设备同时尝试发送数据时的冲突问题。 数据链路层的通信可以分为两种类型：端到端通信和点到点通信。端到端通信关注的是源节点到目的节点之间路径上的数据通信，可能涉及多个链接。而点到点通信则专注于连接相邻节点的单一链接。在局域网（LAN）中，数据传输有三种方式：单播、组播和广播。单播是将数据包从源节点发送到网络上的单一目标节点；组播将数据包发送给网络上特定子集的节点；广播则是将数据包发送给所有网络节点。 数据链路层设计时需考虑的问题包括服务提供给网络层的特性，如错误检测和纠正，这通常通过校验码如CRC（循环冗余校验）来实现。另外，还需要解决多路访问问题，如CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）和CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）策略在局域网中用于管理多个设备共享介质的访问。此外，流量控制确保数据的稳定传输，防止拥塞，可能通过滑动窗口或停止-等待协议等机制来实现。 在数据链路层，地址的概念也很关键，例如MAC地址，这是一种物理地址，用于标识网络上的每个设备。数据链路层还需要处理链路的建立、维护和释放，确保通信的可靠性。最后，为了适应不同的物理媒介和传输技术，数据链路层需要具备一定的灵活性和适应性，如支持以太网、令牌环、FDDI等多种局域网标准。 总的来说，数据链路层在计算机网络中起到承上启下的作用，它弥补了物理层的局限性，为网络层提供了稳定可靠的数据传输基础，同时也是实现不同设备间通信的关键环节。通过理解这一层次的工作原理和技术，我们可以更好地理解和构建高效的网络系统。