【计算机网络笔记】数据链路层（封装成帧，差错检测，可靠传输）
链路：从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何其他的交换结点。
数据链路：把实现通信协议的硬件和软件加到链路上
数据链路层以帧为单位传输和处理数据。
三个过程：封装成帧，差错检测，可靠传输
封装成帧：
发送方的数据链路层将上层交付下来的数据单元封装成帧后，还要通过物理层，将构成帧的各比特转换成电信号发送到传输媒体。
补充：并不是每一种数据链路层协议的帧都包含有帧定界标志。
MAC帧就 没有帧定界标志。
MAC帧传输过程：
透明传输问题：
面向字节的物理链路使用字节填充（字符填充）的方法实现透明传输
面向比特的物理链路使用比特填充的方法实现透明传输
差错检测：
比特差错：比特在传输过程中可能会产生差错：1可能变成0,0可能变成1。
误码率：在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率
可以通过差错检错码发现帧在传输过程中出现误码。
检错码在帧尾的FCS字段中：
过程：
在发送帧之前，会基于待发送的数据和检错算法计算出检错码，并将其封装在帧尾。接收方接收到帧之后，通过检错码和检错算法，就可以判读出帧在传输过程中是否出现了误码。
常见的检错方法：
奇偶校验：
在待发送的数据后面添加1位奇偶校验位，使整个数据（包括所添加的校验位在内）中1的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）
所以，如果有奇数个数发生误码，则奇偶性发生变化，可以检查出误码；
如果有偶数个数发生误码，则奇偶性不发生变化，不能检查出误码，又称漏检。
由于奇偶校验的漏检率比较高，因此计算机网络的数据链路层不会采用这种检错方法。
循环冗余校验CRC:
使用CRC检错，漏检率比较低，易于用硬件实现，因此被广泛应用于数据链路层。
●收发双方约定好一个生成多项式G(x)
●发送方基于待发送的数据和生成多项式计算出差错检测码（冗余码），将其添加到待传输数据的后面
●接收方通过生成多项式来计算收到的数据是否产生了误码
检错码只能检测出传输过程中出现了差错，但不能定位错误，因此无法纠正错误。
要想纠正传输中的差错，可以使用冗余信息更多的纠错码前向纠错，但纠错码的开销比较大，在计算机网络中较少使用。
对于传输中的差错处理：检错重传或直接丢弃。取决于数据链路层向上层提供的服务。
可靠传输：
接收方接收到有误码的帧后，不会接收该帧，将其丢弃。
如果数据链路层向上层提供的是不可靠服务，丢弃就丢弃了；
如果数据链路层向上层提供的是可靠服务，那么就 需要其他措施，确保接收方还可以重新收到这个被丢弃这个帧的正确副本。
一般情况下，有线链路的误码率比较低，为了减小开销并不要求数据链路层向上提供可靠传输服务。即使出现了误码，可靠传输的问题由其上层处理。
无线链路易受干扰，误码率较高，因此要求数据链路层必须向上层提供可靠传输服务。
计算机网络中差错的分类：
比特差错：0变成1或1变成0，差错检测有奇偶校验和CRC校验。
分组丢失，分组失序，分组重复
分组丢失，分组失序以及分组重复这些传输差错，一般不会出现在数据链路层，而会出现在其上层
比特差错出现在数据链路层
可靠传输服务并不仅局限于数据链路层，其他各层均可选择实现可靠传输。
可靠传输实现比较复杂，开销比较大，是否使用可靠传输取决于应用需求。
实现可靠传输的三种机制：停止-等待协议SW，回退N帧协议GBN，选择重传协议
这三种可靠传输实现机制的基本原理并不仅限于数据链路层，可以应用到计算机网络体系结构的各层协议中。
停止等待协议：
数组分组丢失：超时重传
确认分组丢失，数据 分组重复：数据分组编号
确认分组迟到导致确认重复的问题：给确认分组编号
停止-等待协议每发送一个分组，就停止发送并等待接收方的确认分组，当收到确认分组后，才能发送下一个分组。所以，每发一个分组，就需要至少等待收发双方之间的往返时间。
当往返时间较大，信道利用率很低。
为了提高信道利用率，可以使用流失线传输
回退N帧协议：
无差错发送分组
使用回退N帧协议的接收方，可以采用累计确认的方式，即接收方不一定要对收到的数据分组逐个发送确认。
有差错的情况：
可见，当通信线路不好时，回退N帧协议的通道利用率并不比停止-等待协议高。
当发送窗口>2^n-1时，会出现接受方无法分辨新旧分组的问题
选择重传协议：
过程 ：
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