一、點對點信道的數據鏈路層
鏈路和數據鏈路：
（鏈路：物理鏈路）從一個結點到相鄰結點的一段物理線路
（數據鏈路：邏輯鏈路）物理鏈路加上必要的通信協議，通信協議用來控制數據傳輸
三個基本問題：
1、封裝成幀
在一段數據的前後分別添加首部和尾部就構成了一幀，幀的數據部分的長度——最大傳輸單元MTU
2、透明傳輸
數據部分爲ASCII碼：使用特殊的幀定界符SOH和EOT
數據部分爲非ASCII碼：
字節填充（異步傳輸，逐個字符地傳送）
零比特填充（同步傳輸，一連串的比特連續傳輸）
3、差錯檢測
循環冗餘檢測CRC
（1）傳輸差錯（幀丟失，幀重複，幀失序）
（2）比特差錯
PPP協議：
PPP協議不是純粹的數據鏈路層的協議，它還包含了物理層和網絡層的內容
PPP協議需求
1、簡單
2、封裝成幀
3、透明性
4、多種網絡層協議
5、多種類型鏈路
6、差錯檢查
7、檢測連接狀態
8、網絡層地址協商
9、數據壓縮協商
二、廣播信道的數據鏈路層
局域網：
局域網的主要優點
1、具有廣播功能，從一個站點可很方便地訪問全網
2、便於系統的擴展和逐漸演變，各設備的位置可靈活調整和改變
3、提高了系統的可靠性，可用性和生存性
局域網的網絡拓撲
1、星形網（使用集線器）
2、環形網（令牌環形網，簡稱令牌環）
3、總線網（以太網）
4、樹形網（總線網的變形）
局域網的信道劃分
1、靜態劃分信道
2、動態媒體接入控制
（1）隨機接入（以太網）
（2）受控接入
計算機與外界局域網的連接是通過（適配器），這種接口板又稱爲（網絡接口卡NIC）或簡稱爲（網卡）
適配器的一個重要功能是對數據的串行傳輸和並行傳輸轉換，另一個重要功能是對數據進行緩存，以平衡網絡上和計算機總線上數據率的不同
計算機的硬件地址在適配器的ROM，軟件地址（IP地址）在計算機的存儲器中
以太網（局域網的一種）：
1、以太網（1）採用較爲靈活的無連接工作方式（2）發送的數據使用曼徹斯特編碼的信號
2、以太網的信道利用率
S=T0/（T0+t）=1/（1+a） S：信道利用率，T0：幀的發送時間，t：單程端到端時延，a=t/T0
3、以太網的MAC層
硬件地址又稱物理地址或MAC地址，適配器根據MAC地址選擇接收MAC幀，包括
（1）單播（一對一）
（2）廣播幀（一對全）
（3）多播幀（一對多）
幀的格式如：
4、高速以太網
（1）10Mb/s 傳統以太網
（2）100Mb/s 高速以太網/快速以太網
（3）1000Mb/s 吉比特以太網/1Gb/s
5、CSMA/CD
CSMA/CD要：
（1）多點接入
（2）載波監聽
（3）碰撞檢測
在使用CSMA/CD協議時，一個站不可能同時進行發送和接收，因此使用CSMA/CD協議的以太網不可能進行全雙工通信而只能進行雙向交替通信（半雙工通信）
CSMA/CD的要點歸結
（1）適配器從網絡層獲得一個分組，加上以太網的首部和尾部，組成以太網幀，放入適配器的緩存中，準備發送。
（2）若適配器檢測到信道空閒，就發送這個幀。若檢測到信道忙，則繼續檢測並等待信道轉爲空閒，然後發送這個幀。
（3）在發送過程中繼續檢測信道，若一直未檢測到碰撞，就順利把這個幀成功發送完畢。若檢測到碰撞，則中止數據的發送，併發送人爲干擾信號。
（4）在中止發送後，適配器就執行指數退避算法，等待r倍512比特時間後，返回到步驟（2）。
使用集線器的以太網在邏輯上仍然是一個總線網，各站共享邏輯上的總線，使用CSMA/CD，同一時刻只允許一個站發送數據，集線器是工作在物理層的
擴展的以太網：
以太網的覆蓋範圍可以在物理層擴展，也可以在數據鏈路層擴展，這種擴展的以太網在網絡層看來仍然是一個網絡。
1、在物理層擴展可以（1）使用光纖和一對光纖調制解調器（2）使用多個集線器
2、在數據鏈路層擴展可以使用網橋
網橋帶來的好處
（1）過濾通信量，增大吞吐量
（2）擴大了物理範圍
（3）提高了可靠性
（4）可以互連不同物理層，不同MAC子層和不同速率的以太網
網橋的工作原理
網橋的種類
（1）透明網橋（即插即用，容易安裝）
（2）源路由網橋（由發送幀的遠源站負責路由選擇的網橋）
（3）以太網交換機（多接口網橋）
