OSI 數據鏈路層（設備，協議）
一、 爲什麼要設置數據鏈路層
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，向網絡層提供高質量的服務。
二、 數據鏈路的主要功能
2.1 鏈路管理
通信開始前，要建立數據鏈路連接；數據傳輸過程中，維護數據鏈路連接；通信結束後，釋放數據鏈路連接。
2.2 封裝成幀和幀同步
數據鏈路層的傳輸數據單位是幀，物理層的比特流封裝在幀中進行傳輸，幀同步指的是：接收端能從收到的比特流中正確的判斷一幀的開始爲和結束位
2.3 差錯控制
將有差錯的物理線路改進爲無差錯的數據鏈路，向網絡層提供高質量的數據傳輸服務
2.4 流量控制
發送端發送數據超過物理線路的傳輸能力或者超出接收端的幀接受能力時，就會發生鏈路阻塞。流量控制就是爲了防止出現鏈路阻塞
2.5 透明傳輸
不管傳輸數據的比特是什麼樣的組合，都應當能在鏈路上傳送
2.6 尋址
多點連接時，爲了保證每一幀都能傳送到正確的接收端，因此數據鏈路層必須有尋址的能力。
三、 差錯的控制方法
3.1 誤碼率的定義
誤碼率（Pe）：指二進制比特在數據傳輸系統中被傳錯的概率
N爲傳輸的二進制比特總數，Ne爲傳錯的比特數
Pe = Ne / N
3.2 差錯控制
差錯控制：檢測和糾正 比特流傳輸錯誤的方法，目的是爲了減少物理線路的傳輸錯誤
差錯控制的兩種策略：
糾錯碼：每個傳輸的分組帶上足夠的冗餘信息，接收端能發現並自動糾正傳輸差錯
檢測碼：分組僅包含足以使接收端發現差錯的冗餘信息，接收端能發現出錯，但不能確定哪一比特是錯的，並且自己不能糾正傳輸差錯
糾錯碼實現困難，而檢錯碼方法雖然可以通過重傳機制達到糾錯目的，但是實現簡單，所以廣泛採用檢錯碼策略。
3.3 檢錯碼：循環冗餘編碼（CRC）
檢錯碼又分爲兩種，奇偶校檢碼和循環冗餘編碼，而循環冗餘編碼是廣泛使用的檢錯碼方法，它檢錯能力強，實現容易。
在K位信息碼後再拼接R位的校驗碼，整個編碼長度爲N位，因此，這種編碼又叫（N，K）碼。對於一個給定的 （N，K）碼，可以證明存在一個最高次冪爲N-K=R的多項式G(x)。根據G(x)可以生成K位信息的校驗碼，而G(x)叫做這個CRC碼的生成多項 式。
校驗碼的具體生成過程爲：假設發送信息用信息多項式C(X)表示，將C(x)左移R位，則可表示成C(x)*2^R，這樣C(x)的右邊就會空出R位，這就是校驗碼的位置。通過C(x)*2^R除以生成多項式G(x)得到的餘數就是校驗碼。
四、點-點協議PPP
點-點協議PPP：特點是簡單，適用範圍廣，廣泛應用於廣域網環境中路由器-路由器連接，以及家庭用戶接入Internet之中，成點-點線路中應用最多的數據鏈路層協議。
4.1 PPP協議的特點
- 在物理層支持點-點線路連接、全雙工通信，支持異步通信或同步通信。
- 在數據鏈路層實現PPP數據幀的組幀、傳輸與拆幀，CRC校驗；不使用幀序號，不提供流量控制功能。
- 通過鏈路控制協議（LCP）來建立、配置、管理和測試數據鏈路連接；4. 通過網絡控制協議（NCP）來建立和配置不同的網絡層協議。
- 可以用於用戶計算機通過Modem與電話線路、ADSL Modem與電話線路，以及HFC傳輸網中Cable Modem與同軸電纜接入，也可以用於光纖接入。
- 在網絡層支持IP協議與NetWare IPX等多種協議。
- 廣泛應用於主機—路由器、路由器—路由器的連接。
4.2 PPP協議的幀格式
五、透明傳輸
透明傳輸是指不管所傳數據是什麼樣的比特組合，都應當能夠在鏈路上傳送。當所傳數據中的比特組合恰巧與某一個控制信息完全一樣時，就必須採取適當的措施，使接收方不會將這樣的數據誤認爲是某種控制信息。這樣才能保證數據鏈路層的傳輸是透明的。
六、數據鏈路層的設備
6.1網橋
網橋的特點
1．網橋在數據鏈路層上實現局域網互連；
2．網橋能夠互連兩個採用不同數據鏈路層協議、不同傳輸介質與不同傳輸速率的網絡
3．網橋以接收、存儲、地址過濾與轉發的方式實現互連的網絡之間的通信；
4．網橋需要互連的網絡在數據鏈路層以上採用相同的協議
5．網橋可以分隔兩個網絡之間的通信量，有利於改善互連網絡的性能與安全性。
6.2交換機
交換機也是工作在數據鏈路層的網絡互連設備，是局域網組網中最常用也是最主要的網絡設備之一。交換機的種類很多，如以太網交換機、FDDI交換機、幀中繼交換機、ATM交換機和令牌交換機等。 （1）交換機的功能 所有交換機的基本功能都是相同的，即接收幀、尋找通向目的地址的端口、發送幀。 （2）交換機的工作方式 一些交換機在發送幀前，可以幫助網絡檢查更多的幀信息，而不僅僅是檢查源地址和目的地址。正是基於這些區別，交換機有4種方式。 1）直通交換 2）無碎片幀交換 3）存儲轉發交換 4）自適應交換