数据链路层是计算机网络中的一个重要层次，负责在两个相邻节点间可靠地传输数据，它在物理层之上，网络层之下。数据链路层的主要功能包括：为网络层提供服务，比如虚拟通信和实际通信；将来自物理层的比特流组装成帧；错误检测与校正；以及流量控制。
数据链路层提供的服务可以分为三类：
1. 无确认无连接服务：发送方无需建立连接即可发送独立的数据帧，接收方也不需要对收到的帧进行确认。
2. 无确认有连接服务：发送方无需建立连接即可发送独立的数据帧，但接收方需要对收到的帧进行确认。
3. 有确认有连接服务：在通信前，发送方和接收方需要建立连接，每个帧都有编号，并确保帧的正确接收和唯一接收，通信完成后断开连接。
帧的形成是数据链路层的关键任务，通过几种不同的方法实现：
1. 字符计数：在帧的头部包含表示帧长度的计数值，但这种方法的缺点是帧头错误会波及后续帧。
2. 字符标志：使用特定的字符序列来标识帧的开始和结束，如开始和结束字符。
3. 位标志：利用特殊的位序列，如连续5个1后跟1个0，来标识帧的边界，这种技术称为位填充（bit stuffing），用于避免标志与数据混淆。
4. 物理层编码：在物理层使用多于一位来表示一位数据，例如，使用1.5或2位物理信号来表示0或1，从而定义帧的边界。
错误检测和校正通常通过检验和、循环冗余校验（CRC）等机制实现，确保数据在传输过程中不受损坏。当提供有确认的服务时，接收方会通过返回特定的确认信息来确认帧的正确接收，如果接收错误，发送方会重传数据。
此外，数据链路层还有流量控制的功能，以防止发送方过快发送数据导致接收方无法处理，常见的流量控制机制包括停等协议、滑动窗口协议等。滑动窗口协议允许发送方在等待确认之前发送多个帧，提高了效率，但也需要管理多个未确认的帧状态。
在互联网中，数据链路层协议如PPP（Point-to-Point Protocol）和HDLC（High-Level Data Link Control）广泛应用于点对点通信，它们提供了连接建立、数据传输和连接拆除的完整过程，确保了数据的可靠性传输。
总结来说，数据链路层是确保网络中数据可靠传输的关键层，它通过成帧、错误检测与校正、流量控制以及不同类型的通信服务，保证了网络层数据包的有效传递。
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