概述
鏈路是從一個結點到相鄰結點的物理路線，數據鏈路則是在鏈路的基礎上增加了一些必要的硬件和軟件實現
數據鏈路層位于物理層和網絡層之間，它的核心任務是在直接相連的節點（如相鄰的交換機，路由器）之間提供可靠且高效的數據傳輸
數據的流動
幀的流動
一、數據鏈路層的主要功能：
1.封裝成幀
將網絡層傳遞下來的數據包（IP數據報）封裝成幀，添加頭部和尾部信息
結構：| 幀頭 | 數據（Payload） | 幀尾 |；
幀頭：包含物理地址（MAC地址），控制信息（如幀類型）；幀尾：包含錯誤檢測碼，頭和尾的一個重要作用就是進行幀定界
幀定界（確定幀的邊界，以便接收端能夠正確地識別和處理數據）的方法：比特填充，字節填充，特殊字符
比特填充：比特填充是一種在幀中插入特定比特模式以實現幀定界的方法，在HDLC（高級數據鏈路控制）協議中，使用了標志字段來標識幀的開始和結束。標志字段的比特模式為01111110。為了防止數據中出現與標志字段相同的比特模式，當數據中連續出現5個1時，發送方會自動插入一個0，這一過程稱為比特填充。接收方在收到數據時會檢查比特序列，如果發現連續5個1后跟一個0，則將該0刪除，以恢復原始數據。
字節填充：字節填充是在幀中插入特定的字節以實現幀定界的方法。在PPP（點對點協議）中，使用了標志字段(flag)來標識幀的開始和結束，通常為0xC0（十六進制）。為了確保數據中不會出現與標志字段相同的字節，當數據中出現與標志字段相同的字節時，發送方會插入一個轉義字符（通常為0xDB），然后將該字節的值轉換為另一個值。接收方在收到數據時會檢查字節序列，如果發現轉義字符，則將后續字節轉換回原始值，并刪除轉義字符。
特殊字符：以太網使用前導碼作為幀的開始標志。前導碼是一個特定的比特模式，通常為10101010，用于同步發送方和接收方的時鐘。前導碼之后是幀的起始定界符（SFD，Start Frame Delimiter），其比特模式為10101011，用于明確標識幀的開始。以太網幀的結束則通過物理層的信號來標識，例如檢測到信號的結束或超時機制
2.透明傳輸
透明傳輸是指在數據傳輸過程中，確保數據能夠被準確地傳輸和接收，而不受數據內容本身的影響。換句話說，無論數據中包含什么樣的比特模式或字節序列，都能夠被正確地傳輸和處理。
方法：面向字節的數據鏈路使用字節填充，面向字符的數據鏈路使用比特填充
3.差錯控制
?循環冗余校驗（CRC）
工作過程
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發送端：
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將要發送的數據視為一個二進制多項式
M(x)。 -
將
M(x)左移n位（n是生成多項式的次數）。 -
用左移后的
M(x)除以生成多項式G(x)，得到余數R(x)。 -
將
R(x)附加到原始數據的末尾，形成最終的傳輸數據T(x)。
-
-
接收端：
-
接收到數據后，將其視為一個二進制多項式
T'(x)。 -
用
T'(x)除以生成多項式G(x)，檢查余數是否為零。 -
如果余數為零，認為數據無錯誤；否則，認為數據傳輸過程中出現了錯誤。
-
?
?點對點PPP協議:
?PPP協議中幀的格式：
透明傳輸 ：
面向字節的異步鏈路：字節填充法（插入轉義字符）
面向比特的同步鏈路：比特填充法
差錯檢測：
能夠對接收端收到的幀進行檢測，并立即丟棄有差錯的幀。
工作狀態（不是太懂）
當用戶撥號接入 ISP 時，路由器的調制解調器對撥號做出確認，并建立一條物理連接。
PC 機向路由器發送一系列的 LCP 分組（封裝成多個 PPP 幀）。
這些分組及其響應選擇一些 PPP 參數，并進行網絡層配置，NCP 給新接入的 PC 機
分配一個臨時的 IP 地址，使 PC 機成為因特網上的一個主機。
通信完畢時，NCP 釋放網絡層連接，收回原來分配出去的 IP 地址。接著，LCP 釋放數據鏈路層連接。最后釋放的是物理層的連接。
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?媒體接入控制（介質訪問控制）————廣播信道
廣播信道就像一個大房間，信息會被所有人聽到。媒體接入控制（MAC）就是一種規則，用來管理誰在什么時候說話，避免混亂。
數據鏈路層的兩個子層
邏輯鏈路控制LLC子層，媒體接入控制MAC子層。
?MAC地址，IP地址以及ARP協議
MAC地址
使用點對點信道的數據鏈路層不需要使用地址，使用廣播信道的數據鏈路層必須使用地址來區分各主機
???
?廣播信道的數據鏈路層必須使用地址（MAC）
單播MAC地址
主機B將單播幀發送出去，主機A和C都會收到該單播幀
主機A的網卡發現該單播幀的目的的MAC地址與自己的MAC地址不匹配，丟棄該幀
主機C的網卡發現該單播幀的目的的MAC地址與自己的MAC地址匹配，接受該幀
廣播 MAC地址
?主機B講該廣播幀發送出去，主機A和C都會收到該廣播幀，發現該幀首部中的目的地址字段的內容是廣播地址，就知道該幀是廣播幀，主機A和主機C都接受該幀，并將該幀交給上層處理
多播MAC地址
主機A將該多播幀發送出去，主機B，C，D都會收到該多播幀
主機B和C發現該多播幀的目的MAC地址在自己的多播組列表中，主機B和C都會接受該幀
主機D發現該多播幀的目的MAC地址不在自己得多播組列表中，則丟棄該多播幀
給主機配置多播組列表進行私有應用時，不得使用公有的標準多播地址
IP地址
IP地址屬于網絡層的范疇，不屬于數據鏈路層的范疇
從網絡體系結構中看IP地址與MAC地址
?數據包轉發過程中IP地址與MAC地址變化情況
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可以看出在數據包轉發過程中MAC地址在不斷的改變，那么我們如何不斷得到新的目標MAC地址呢？
ARP協議（地址解析協議）
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