计算机网络原理期末复习3-9章（谢希仁版教材）

计算机网络原理是理解网络通信基础的关键，其第三章主要聚焦在数据链路层，这是网络模型中的第二层，负责在物理链路上提供无差错的数据传输。数据链路层的核心任务包括封装成帧、透明传输和差错检测。 1. 封装成帧：在数据传输前，数据链路层会在数据前后添加首部和尾部，形成帧，以便接收端能够识别数据的开始和结束。帧长包括首部、尾部以及数据部分，其中最大传送单元(MTU)指的是帧可以携带的最大数据量。为了标识帧边界，通常会使用特定的帧界定符，例如ASCII码中的SOH和EOT。如果收到的帧不完整，就会被丢弃。 2. 透明传输：这一特性确保任何数据都能通过数据链路层无阻碍地传输。透明传输的关键在于处理数据中可能出现的帧界定符。例如，当数据中存在与帧界定符相同的字节序列时，会采用字节填充技术，即在特殊字符前插入转义字符ESC，以避免混淆。 3. 差错检测：数据链路层通过错误检测来保证数据的可靠性。常见的错误检测方法是循环冗余校验(CRC)。CRC通过生成多项式计算出一个余数（FCS，帧校验序列），如果接收到的帧的FCS与计算的FCS匹配，那么帧就被认为是无误的。误码率是衡量错误发生的概率，与信噪比有关。尽管CRC能有效检测帧中的比特差错，但它不能保证无传输差错，也不能判断帧的丢失、重复或失序。 4. 点对点协议(PPP)：PPP是点对点链路上最常用的协议，它满足简单、封装成帧、透明性、支持多种网络层协议、多种链路类型、差错检测等要求。PPP不支持多点线路、纠错、序号和流量控制。PPP协议由三部分组成：数据封装方法、链路控制协议(LCP)用于建立和管理链路，以及网络控制协议(NCP)用于支持不同网络层协议。PPP帧格式包括首部和尾部，首部的标志字段F、地址字段A和控制字段C用于帧定界，协议字段则用于识别信息字段的内容，如IP数据报、LCP数据或网络层控制数据。 5. 透明传输问题在PPP中依然存在，但通过异步传输和字符填充解决了这个问题。当信息字段出现与标志字段相同（0x7E）的序列时，会将0x7E转换为0x7D,0x5E，而0x7D也会被转换为0x7D,0x5D以保持透明性。 数据链路层是确保数据在物理层传输后能够准确无误到达目的地的关键层，而PPP协议则是实现这一目标的重要工具。通过理解这些概念，我们能够更好地掌握计算机网络中数据传输的原理和实践。