⑴ 數據鏈路層的有什麼功能
數據鏈路可以粗略地理解為數據通道。物理層要為終端設備間的數據通信提供傳輸媒體及其連接.媒體是長期的,連接是有生存期的.在連接生存期內,收發兩端可以進行不等的一次或多次數據通信.
1、數據鏈路層是OSI參考模型中的第二層,介乎於物理層和網路層之間。數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務,其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。為達到這一目的,數據鏈路必須具備一系列相應的功能
2、與其它計算機進行通訊的一個應用,它是對應應用程序的通信服務的。例如,一個沒有通信功能的字處理程序就不能執行通信的代碼,從事字處理工作的程序員也不關心OSI的第7層。但是,如果添加了一個傳輸文件的選項,那麼字處理器的程序員就需要實現OSI的第7層。示例:telnet,HTTP,FTP,NFS,SMTP等。
3、數據鏈路(邏輯線路):在一條物理線路之上,通過一些規程或協議來控制這些數據的傳輸,以保證被傳輸數據的正確性。實現這些規程或協議的硬體和軟體加到物理線路,這樣就構成了數據鏈路。從數據發送點到數據接收點(點到點 point to point)所經過的傳輸途徑。
⑵ 什麼是數據鏈路層
屬於第二層
必須傳輸同一網路內的數據.
不同網路的數據是不可以傳輸的.
⑶ 數據鏈路層的基本功能
設計數據鏈路層的原因
1、在原始的物理線路上傳輸數據信號是有差錯的。
2、設計數據鏈路層的主要目的就是在原始的、有差錯的物理傳輸線路的基礎上,採取差錯檢測、差錯控制與流量控制等方法,將有差錯的物理線路改進成邏輯上無差錯的數據鏈路,向網路層提供高質量的服務。
3、從網路參考模型的角度看,物理層之上的各層都有改善數據傳輸質量的責任,數據鏈路層是最重要的一層。
數據鏈路層的最基本的功能是向該層用戶提供透明的和可靠的數據傳送基本服務。透明性是指該層上傳輸的數據的內容、格式及編碼沒有限制,也沒有必要解釋信息結構的意義;可靠的傳輸使用戶免去對丟失信息、干擾信息及順序不正確等的擔心。在物理層中這些情況都可能發生,在數據鏈路層中必須用糾錯碼來檢錯與糾錯。數據鏈路層是對物理層傳輸原始比特流的功能的加強,將物理層提供的可能出錯的物理連接改造成為邏輯上無差錯的數據鏈路,使之對網路層表現為一無差錯的線路。如果您想用盡量少的詞來記住數據鏈路層,那就是:「幀和介質訪問控制」。 為了使傳輸中發生差錯後只將有錯的有限數據進行重發,數據鏈路層將比特流組合成以幀為單位傳送。每個幀除了要傳送的數據外,還包括校驗碼,以使接收方能發現傳輸中的差錯。幀的組織結構必須設計成使接收方能夠 明確地從物理層收到的比特流中對其進行識別,也即能從比特流中區分出幀的起始與終止,這就是幀同步要解決的問題。由於網路傳輸中很難保證計時的正確和一致,所以不可採用依靠時間間隔關系來確定一幀的起始與終止的方法。
(1)位元組計數法:這是一種以一個特殊字元表示一幀的起始並以一個專門欄位來標明幀內位元組數的幀同步方法。接收方可以通過對該特殊字元的識別從比特流中區分出幀的起始並從專門欄位中獲知該幀中隨後跟隨的數據位元組數,從而可確定出幀的終止位置。面向位元組計數的同步規程的典型代表是DEC公司的數字數據通信報文協議DDCMP(Digital Data Communications Message Protocol)。DDCMP採用的幀格式如圖3-1。
控制字元SOH標志數據幀的起始。實際傳輸中,SOH前還要以兩個或更多個同步字元來確定一幀的起始,有時也允許本幀的頭緊接著上幀的尾,此時兩幀間就不必再加同步字元。 count欄位共有14位,用以指示幀中數據段中數據的位元組數,14位二進制數的最大值為2-1=16383,所以數據最大長度為8×16383=131064。DDCMP協議就是靠這個位元組計數來確定幀的終止位置的。DDCMP幀格式中的ACK、SEG、ADDR及FLAG中的第2位,CRC1、CRC2分別對標題部分和數據部分進行雙重校驗,強調標題部分單獨校驗的原因是,一旦標題部分中的CONUT欄位出錯,即失卻了幀邊界劃分的依據,將造成災難性的後果。由於採用字元計數方法來確定幀的終止邊界不會引起數據及其它信息的混淆,因而不必採用任何措施便可實現數據的透明性(即任何數據均可不受限制地傳輸)。
(2)使用字元填充的首尾定界符法:該法用一些特定的字元來定界一幀的起始與終止,為了不使數據信息位中出現的與特定字元相同的字元被誤判為幀的首尾定界符,可以在這種數據字元前填充一個轉義控制字元(DLE)以示區別,從而達到數據的透明性。但這種方法使用起來比較麻煩,而且所用的特定字元過份依賴於所採用的字元編碼集,兼容性比較差。
(3)使用比特填充的首尾標志法:該法以一組特定的比特模式(如01111110)來標志一幀的起始與終止。本章稍後要詳細介紹的HDLC規程即採用該法。為了不使信息位中出現的與特定比特模式相似的比特串被誤判為幀的首尾標志,可以採用比特填充的方法。比如,採用特定模式01111110,則對信息位中的任何連續出現的五個「1」,發送方自動在其後插入一個「0」,而接收則做該過程的逆操作,即每接收到連續五個「1」,則自動刪去其後所跟的「0」,以此恢復原始信息,實現數據傳輸的透明性。比特填充很容易由硬體來實現,性能優於字元填充方法。
(4)違法編碼法:該法在物理層採用特定的比特編碼方法時採用。例如,一種被稱作曼徹斯特編碼的方法,是將數據比特「1」編碼成「高-低」電平對,而將數據比特「0」編碼成「低-高」電平對。而「高-高」電平對和「低-低」電平對在數據比特中是違法的。可以借用這些違法編碼序列來定界幀的起始與終止。區域網IEEE 802標准中就採用了這種方法。違法編碼法不需要任何填充技術,便能實現數據的透明性,但它只適用於採用冗餘編碼的特殊編碼環境。由於位元組計數法中COUNT欄位的脆弱性以及字元填充法實現上的復雜性和不兼容性,較普遍使用的幀同步法是比特填充和違法編碼法。 為了提高信道的有效利用率。如前節所述採用了發送方不等待確認幀返回就連續
發送若干幀的方案,這樣的發送過程就象一條連續的流水線,故又稱為管道(pipelining)技術。由於允許連續發送多個未被確認折幀,幀號就採用多位二進制數才能加以區分。因為凡被發送出去但沿尚未被確認的幀都可能出錯或丟失而要求重發,因而這些幀都要保留下來。這就要求發送方有較大的發送緩沖區保留可能要求重發的未被確認的幀。但是緩沖區容量總是有限的,如果接收方不能以發送方的發送速率處理收到的幀,則還是可能用完緩沖容量而暫時過載。為此,可引入類似於空閑RQ方案的調整措施,其本質是在收到一確定幀之前,對發送方可發送的幀的數目加以限制,這是由發送方調整保留在重發表中的待確認幀的數目來實現的。如果接收方來不及對收到的幀進行處理,則接收方停發確認信息,此時送方的重發表增長,當達到重發表限度時,就不再發送新幀,直至再次收到確認信息為止。 為了實現此方案,存放未確認幀的重發表中應設置未確認幀數目的最大限度,這一限度被稱為鏈路的發送窗口。顯然,如果窗口設置為1,即發送方緩沖能力公為一個幀,則傳輸控制方案就回到了空閑RQ方案,此時傳輸效率很低,故窗口限度應選為使接收方盡量能處理或接受收到的所有幀。當然選擇時還必須考慮諸如幀的最大長度、可使用的緩沖存容量以及傳輸的比特速率等因素。重發表是一個連續序號的列表,對應發送方已發送但尚未確認的那些幀。這些幀的序號有一個最大值即發送窗口的限度。所謂發送窗口就是指示發送方已發送但尚未確認的幀序號隊列的界,其上、下界分別稱為發送窗口的上、下沿,上、下沿的間距稱為窗口尺寸。接收方類似地有接收窗口,它指示允許接收的幀的序號。接收窗口的上、下界也是隨時間滑動的。
發送方每次發送一幀後,待確認幀的數目便增1;同樣,發送方每收到一個確認信息後,待確認幀的數目便減1。當重發計數值,即待確認幀的數目等於發送窗口時,便停止發送新的幀。一般幀號只取有限位二進制數,到一定時間後就又反復循環,若幀號配3位二進制,則幀號在0~7間循環。如果發送窗口限度取值為2,則發送過程如圖3-4所示。圖中發送方陰影表示發送窗口,接收方陰影則相應可視作接收窗口。當傳送過程進行時,窗口位置一直在滑動,所以也稱為滑動窗口(Slidding Window),或簡稱為滑窗。
圖3-4中滑動窗口的狀態變化過程可敘述如下(假設發送窗口為2,接收窗口為1)。
初始態,發送方沒有幀發出,發送窗口前後沿相等。接收窗口限度為1,它允許接收0號幀。
發送方已發送0號幀,此時發作口打開(即前沿加1),窗口對准0號,表示已發出但尚未收到確認返回信息。接收窗口狀態同前,指示允許接收0幀。
發送方在未收到0幀的確認返回信息前,繼續發送1號幀。發送窗口狀態不變。
接收方已收到0幀,窗口滑動一格,表示准備接收1號幀。發送窗口狀態不變。
發送方已收到0號幀的確認返回信息,發送窗口後沿加1,表示從重發表中刪除0號幀,接收窗口狀態不變。
發送方繼續發送2幀,發送窗口前沿加1,表示2號幀也納入待確認之列。接收
窗口狀態仍不變。
接收方已收到1號幀,接收窗口滑動一格,表示准備接收2號幀。發送窗口狀態不變。
發送方收到接收方發來的1號幀收畢的確認信息,發送窗口後沿加1,表示從重發表中刪除最早進入的1號幀。接收窗口狀態不變。 一般說來,凡是在一定范圍內到達的幀,那怕不按順序,接收方也要接收下來。若把這個范圍看成是接收窗口的話,則接收窗口的大小應該是大於1的,而Go-back-N正是接收窗口等於1的一個特例。選擇重發也可以看作是一種滑動窗口協議,只不過其發送窗口和接收窗口都大於1。若從滑動窗口的觀點來統一看待空閑RQ、Go-back-N及選擇重發三種協議,它們的差別公在於各自窗口的大小不同而已:
空閑RQ:發送窗口=1,接收窗口=1
Go-back-N:發送窗口>1,接收窗口=1
選擇重發:發送窗口>1,接收窗口>1
若幀序號採用3位二進制編碼,則最大序號為SMAX=2^3-1=7。對於有序接收方式,發送窗口最大尺寸選為SMAX;對於無笆接收方式,發送窗口最大尺寸至多是序號范圍的一半。管理超時控制的計時器應等於發送緩沖器數,而不是序號空間的大小。實際上,每一個緩沖器應對應一個計時器,當計時器超時時,該對應緩沖器的內容重發。按收方必須設置的緩沖器數應該等於接收窗口尺寸,而不是序號空間的大小。
⑷ 數據鏈路層和傳輸層的區別是什麼
數據鏈路層和傳輸層的主要區別是:他們的功能和作用不一樣。
數據鏈路層負責建立和管理節點間的鏈路。主要功能是通過各種控制協議,將有差錯的物理信道變為無差錯的、能可靠傳輸數據針的數據鏈路。傳輸層是通信子網和資源子網的介面和橋梁。主要任務是:向用戶提供可靠的端到端的差錯和流量控制,保證報文的正確傳輸。
另外傳輸層的環境比數據鏈路層的環境要復雜得多。這是由於傳輸層的環境是兩個主機以整個子網為通信信道進行通信,並且傳輸的數據是報文。而數據鏈路層的環境是兩個分組交換結點直接通過一條物理信道進行通信。傳輸的數據是信息幀。
傳輸層的基本功能:
1、分割與重組數據。
2、按埠號定址。
3、連接管理。
4、差錯控制和流量控制,糾錯的功能。
數據鏈路層的基本功能:
1、鏈路連接的建立,拆除,分離。
2、幀定界和幀同步。鏈路層的數據傳輸單元是幀,協議不同,幀的長短和界面也有差別,但無論如何必須對幀進行定界。
3、順序控制,指對幀的收發順序的控制。
4、差錯檢測和恢復。還有鏈路標識,流量控制等等。差錯檢測多用方陣碼校驗和循環碼校驗來檢測信道上數據的誤碼,而幀丟失等用序號檢測。各種錯誤的恢復則常靠反饋重發技術來完成。
⑸ 數據鏈路層具體的概念
數據鏈路可以粗略地理解為數據通道。物理層要為終端設備間的數據通信提供傳輸媒體及其
連接.媒體是長期的,連接是有生存期的.在連接生存期內,收發兩端可以進行不等的一次或多次數
據通信.每次通信都要經過建立通信聯絡和拆除通信聯絡兩過程.這種建立起來的數據收發關系就
叫作數據鏈路.而在物理媒體上傳輸的數據難免受到各種不可靠因素的影響而產生差錯,為了彌補
物理層上的不足,為上層提供無差錯的數據傳輸,就要能對數據進行檢錯和糾錯.數據鏈路的建立,
拆除,對數據的檢錯,糾錯是數據鏈路層的基本任務.
⑴鏈路層的主要功能
鏈路層是為網路層提供數據傳送服務的,這種服務要依靠本層具備的功能來實現。鏈路層應
具備如下功能:
① 鏈路連接的建立,拆除,分離.
② 幀定界和幀同步.鏈路層的數據傳輸單元是幀,協議不同,幀的長短和界面也有差別,但
無論如何必須對幀進行定界.
③ 順序控制,指對幀的收發順序的控制.
④ 差錯檢測和恢復。還有鏈路標識,流量控制等等.差錯檢測多用方陣碼校驗和循環碼校
驗來檢測信道上數據的誤碼,而幀丟失等用序號檢測.各種錯誤的恢復則常靠反饋重發
技術來完成.
⑵數據鏈路層的主要協議
數據鏈路層協議是為發對等實體間保持一致而制定的,也為了順利完成對網路層的服務。主
要協議如下:
a. ISO1745--1975:"數據通信系統的基本型控制規程".這是一種面向字元的標准,利用10
個控制字元完成鏈路的建立,拆除及數據交換.對幀的收發情況及差錯恢復也是靠這些
字元來完成.ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等標準的配合使用可形成多種鏈路
控制和數據傳輸方式.
b. ISO3309--1984:稱為"HDLC 幀結構".ISO4335--1984:稱為"HDLC 規程要素 ".
ISO7809--1984:稱為"HDLC 規程類型匯編".這3個標准都是為面向比特的數據傳輸控制
而制定的.有人習慣上把這3個標准組合稱為高級鏈路控制規程.
c. ISO7776:稱為"DTE數據鏈路層規程".與CCITT X.25LAB"平衡型鏈路訪問規程"相兼容.
⑶鏈路層產品
獨立的鏈路產品中最常見的當屬網卡,網橋也是鏈路產品。MODEM的某些功能有人認為屬於鏈
路層,對些還有爭議.
數據鏈路層將本質上不可靠的傳輸媒體變成可靠的傳輸通路提供給網路層。在IEEE802.3情況
下,數據鏈路層分成了兩個子層,一個是邏輯鏈路控制,另一個是媒體訪問控制。
⑹ 數據鏈路層的有哪些功能作用是什麼
數據鏈路層的最基本的功能是向該層用戶提供透明的和可靠的數據傳送基本服務。
⑺ 數據鏈路層的主要功能
數據鏈路層要完成許多特定的功能。這些功能包括為網路層提供設計良好的服務介面,處理幀同步,處理傳輸差錯,調整幀的流速,不至於使慢速接收方被快速發送方淹沒。 數據鏈路層的功能是為網路層提供服務。其基本服務是將源機器中來自網路層的數據傳輸給目的機器的網路層。
數據鏈路層一般都提供3種基本服務,即無確認的無連接服務、有確認的無連接服務、有確認 的面向連接的服務。(1)無確認的無連接服務
無確認的無連接服務是源機器向目的機器發送獨立的幀,而目的機器對收到的幀不作確認。如果由於線路上的雜訊而造成幀丟失,數據鏈路層不作努力去恢復它,恢 復工作留給上層去完成。這類服務適用於誤碼率很低的情況,也適用於像語音之類的實時傳輸,實時傳輸情況下有時數據延誤比數據損壞影響更嚴重。大多數區域網 在數據鏈路層都使用無確認的無連接服務。
(2)有確認的無連接服務
這種服務仍然不建立連接,但是所發送的每一幀都進行單獨確認。以這種方式,發送方就會知道幀是否正確地到達。如果在某個確定的時間間隔內,幀沒有到達,就必須重新發此幀。
(3)有確認的面向連接的服務
採用這種服務,源機器和目的機器在傳遞任何數據之前,先建立一條連接。在這條連接上所發送的每一幀都被編上號,數據鏈路層保證所發送的每一幀都確實已收 到。而且,它保證每幀只收到一次,所有的幀都是按正確順序收到的。面向連接的服務為網路進程間提供了可靠地傳送比特流的服務。
2.幀同步
在數據鏈路層,數據的傳送單位是幀。所謂幀,是指從物理層送來的比特流信息按照一 定的格式進行分割後形成的若干個信息塊。數據一幀一幀地傳送,就可以在出現差錯時,將有差錯的幀再重傳一次,從而避免了將全部數據都重傳。
幀同步是指接收方應當能從收到的比特流中准確地區分出一幀的開始和結束在什麼地方。
3.差錯控制
傳送幀時可能出現的差錯有:位出錯,幀丟失,幀重復,幀順序錯。
位 出錯的分布規律及出錯位的數量很難限制在預定的簡單模式中,一般採用漏檢率及其微小的CRC檢錯碼再加上反饋重傳的方法來解決。為了保證可靠傳送,常採用 的方法是向數據發送方提供有關接收方接收情況的反饋信息。一個否定性確認意味著發生了某種差錯,相應的幀必須被重傳。這種做法即是反饋重傳。
更復雜的情況是,一個幀可能完全丟失(比如,消失在突發性雜訊中)。在這種情況下,發送方將會永遠等下去。
這個問題可以通過在數據鏈路層中引入計時器來解決。
⑻ 網路數據鏈路層是什麼
數據鏈路層就是第二層,工作在第二層的設備主要是交換機,通過MAC地址定址
⑼ 數據鏈路層和乙太網是啥關系
你先看看什麼是數據鏈路層
OSI參考模型
在計算機網路產生之初,每個計算機廠商都有一套自己的網路體系結構的概念,它們之間互不相容。為此,國際標准化組織(ISO)在1979年建立了一個分委員會來專門研究一種用於開放系統互聯的體系結構(Open
Systems
Interconnection)簡稱OSI,"開放"這個詞表示:只要遵循OSI標准,一個系統可以和位於世界上任何地方的、也遵循OSI標準的其他任何系統進行連接。這個分委員提出了開放系統互聯,即OSI參考模型,它定義了連接異種計算機的標准框架。
OSI參考模型分為7層,分別是物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。
各層的主要功能及其相應的數據單位如下:
·
物
理
層(Physical
Layer)
我們知道,要傳遞信息就要利用一些物理媒體,如雙紐線、同軸電纜等,但具體的物理媒體並不在OSI的7層之內,有人把物理媒體當作第0層,物理層的任務就是為它的上一層提供一個物理連接,以及它們的機械、電氣、功能和過程特性。
如規定使用電纜和接頭的類型,傳送信號的電壓等。在這一層,數據還沒有被組織,僅作為原始的位流或電氣電壓處理,單位是比特。
·
數
據
鏈
路
層(Data
Link
Layer)
數據鏈路層負責在兩個相鄰結點間的線路上,無差錯的傳送以幀為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。和物理層相似,數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時,如果接收點檢測到所傳數據中有差錯,就要通知發方重發這一幀。
·
網
絡
層(Network
Layer)
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點,確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息-
-源站點和目的站點地址的網路地址。
·
傳
輸
層(Transport
Layer)
該層的任務時根據通信子網的特性最佳的利用網路資源,並以可靠和經濟的方式,為兩個端系統(也就是源站和目的站)的會話層之間,提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,負責可靠地傳輸數據。在這一層,信息的傳送單位是報文。
·
會
話
層(Session
Layer)
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
·
表
示
層(Presentation
Layer)
這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮,
加密和解密等工作都由表示層負責。
·
應
用
層(Application
Layer)
應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用軟體之間的介面服務。