计算机网络之数据链路层功能及其核心协议课件

计算机网络之数据链路层功能及其核心协议课件目录CONTENTS数据链路层概述数据链路层的功能详解数据链路层核心协议详解数据链路层在计算机网络中的作用数据链路层的发展趋势与未来展望01CHAPTER数据链路层概述数据链路层的定义数据链路层是计算机网络体系结构中的第二层，位于物理层和网络层之间。数据链路层的主要任务是建立和维护通信链路，确保数据在相邻节点之间可靠传输。数据封装与解封装将数据划分为更小的单元，以便在物理层上传输，并在接收端重新组合这些单元。流量控制控制发送方发送数据的速率，以防止接收方来不及处理而造成数据丢失。差错控制检测和纠正数据传输过程中的错误，确保数据的完整性和准确性。物理地址寻址通过MAC地址（媒体访问控制地址）识别通信链路上的设备。数据链路层的功能用于点对点连接的数据链路层协议，支持多种网络协议，如IP、IPX和AppleTalk。点对点协议（PPP）一种简单的、无结构的协议，用于在单个串行线路上进行IP通信。串行线路接口协议（SLIP）一种广泛使用的局域网技术，支持多种硬件设备和操作系统。以太网协议（Ethernet）一种面向单元的、面向连接的数据传输技术，支持实时多媒体应用。异步传输模式（ATM）数据链路层的核心协议02CHAPTER数据链路层的功能详解总结词将数据划分为若干个固定长度的帧，便于传输和识别。详细描述数据链路层将上层传来的数据按照一定的格式进行封装，形成具有起始和结束标志的帧，以便于在传输过程中识别数据的开始和结束。这种封装成帧的方式能够确保数据的完整性和正确性。封装成帧总结词确保数据的原始格式不受改变，实现数据的透明传输。详细描述数据链路层通过透明传输的方式，确保数据在传输过程中保持原始格式不变。无论数据是何种类型或格式，数据链路层都能将其正确传输到目的地，而不会对数据进行任何修改或解释。透明传输总结词通过差错控制机制，检测和纠正数据传输过程中的错误。详细描述数据链路层通过差错控制机制，对传输过程中的数据进行校验和计算，检测数据是否出现错误。如果出现错误，数据链路层会采取相应的措施进行纠正，如请求重发数据帧，以确保数据的正确性。差错控制通过流量控制机制，避免接收方处理能力的不足导致的数据丢失。总结词数据链路层通过流量控制机制，确保发送方发送数据的速率不会超过接收方的处理能力。当接收方的处理能力不足以应对发送方的发送速率时，数据链路层会采取相应的措施进行控制，如降低发送速率或暂停发送，以避免数据丢失或拥塞。详细描述流量控制03CHAPTER数据链路层核心协议详解HDLC协议HDLC定义了一套标准的数据链路层控制流程，包括数据链路的建立、配置、数据传输和拆除等。·HDLC（High-LevelDataLinkControl）是一种面向位的链路层协议，用于在点对点链路上进行可靠的数据传输。HDLC使用了一个独特的帧格式，支持透明传输和错误检测。HDLC协议广泛应用于串行通信和广域网中，特别是在点对点连接中。PPP协议广泛应用于宽带接入、拨号上网等领域。PPP协议具有灵活的配置选项，可以适应不同的网络环境和需求。PPP协议提供了数据链路层的点对点通信能力，支持多种网络层协议。PPP（Point-to-PointProtocol）是一种面向位的协议，用于在点对点链路上建立、配置和测试数据链路连接。·PPP协议SLIP（SerialLineInternetProtocol）是一种简单的串行通信协议，用于在串行线路上传输IP数据包。·SLIP协议允许在串行线路上直接传输IP数据包，无需进行任何封装或转换。SLIP协议支持多种传输速率和数据格式，可以根据需要进行配置。SLIP协议由于其简单性，曾经广泛应用于早期互联网接入和拨号上网领域，但现已被更先进的协议所取代。SLIP协议04CHAPTER数据链路层在计算机网络中的作用VS数据链路层通过使用差错控制协议（如停止-等待、后退N步、选择重传等算法）来检测和纠正数据传输过程中的错误，确保数据的完整性。流量控制通过流量控制机制，数据链路层能够协调发送方和接收方的数据传输速率，避免因发送过快导致接收方来不及处理而造成的数据丢失。差错控制保证数据传输的可靠性提高数据传输效率数据链路层支持对数据进行压缩，以减少传输的数据量，从而加快传输速度并节省带宽。数据压缩通过在数据链路层使用缓存技术，可以暂存已接收但尚未被上层处理的数据，以便快速重传丢失的数据包或等待更好的传输时机。数据缓存数据链路层能够将上层协议（如TCP/IP）的数据按照本层的协议格式进行封装和解封装，使得不同协议层之间的数据传输变得透明，无需关心底层实现细节。在物理层上，多个数据链路层实体可能共用同一条物理链路。数据链路层通过多路复用与解复用的技术，将来自不同源的数据流整合到一起进行传输，并正确地将它们分离开来。透明传输多路复用与解复用实现数据通信的透明传05CHAPTER数据链路层的发展趋势与未来展望从经典的PPP/SLIP到现代的Ethernet/Wi-Fi：随着技术的进步，数据链路层协议也在不断演进。传统的PPP/SLIP协议逐渐被更高效、更可靠的Ethernet和Wi-Fi协议所取代。高速数据链路层协议：为了满足日益增长的数据传输需求，高速数据链路层协议如10Gbps、40Gbps和100Gbps以太网正在不断发展。无线数据链路层协议：随着无线通信技术的进步，如5G和6G，无线数据链路层协议也在不断演进，以提供更高的传输速率和更低的延迟。数据链路层协议的演进数据链路层与物理层的关系数据链路层依赖于物理层提供的传输介质进行数据传输，同时为物理层提供数据封装和传输控制。数据链路层与网络层的关系数据链路层负责将网络层的数据包在本地网络中正确传输，同时提供差错控制和流量控制功能，以确保数据包的可靠传输。数据链路层与其他层次的关系数据链路层的挑战随着网络规模的不断扩大和数据传输量的增长，数据链路层面临着如何保证数据传输的可靠性和效率的挑战。要点一要点二解决