局域网(LAN)的数据链路层是OSI参考模型中的第二层,主要负责在物理层提供的原始数据上添加控制信息,以实现可靠传输。其核心功能包括帧封装、差错控制、流量控制等。以下是关键内容的梳理:
### 一、数据链路层架构
**LLC子层(逻辑链路控制)**
- 与传输介质无关,提供网络层接口服务,包括数据包的封装/解封装、传输序列号管理、流量控制等。
- 在现代网络中,LLC子层的作用逐渐弱化,部分设备(如适配器)可能仅实现MAC协议。
**MAC子层(介质访问控制)**
- 负责数据帧的封装/解封装、基于MAC地址的帧寻址、冲突控制(如CSMA/CD、CSMA/CA)及差错检测(如CRC)。
### 二、核心功能
**帧封装与解封装**
- 将网络层数据包(如IP数据包)封装成帧,添加源/目的MAC地址、类型字段及校验信息,物理层传输前需添加前导码和帧界定符。
**差错控制**
- 采用奇偶校验码、CRC等机制检测传输错误,部分协议支持前向纠错(FEC)。
- 通过自动重传请求(ARQ)机制实现错误数据的重传。
**流量控制与冲突避免**
- 通过令牌传递、CSMA/CA等协议避免多节点同时发送数据导致的冲突。
### 三、典型协议与设备
**以太网**
- 最主流的局域网技术,采用CSMA/CD协议(共享式以太网)或CSMA/CA协议(无线局域网)。
- 物理结构多为星型(通过交换机/集线器连接),逻辑结构为总线型。
**无线局域网(WLAN)**
- 使用802.11协议族,采用CSMA/CA协议,通过载波监听和随机接入机制避免冲突。
### 四、重要概念
- **MAC地址** :48位唯一标识符,用于帧的源/目的地址标识。
- **ARP协议** :实现IP地址到MAC地址的映射,通过ARP表进行地址解析。
- **透明传输** :协议对控制字符(如ASCII控制字符)进行转义处理,确保数据完整传输。
### 五、总结
局域网数据链路层通过LLC和MAC子层的协同工作,保障了数据的可靠传输。随着网络技术的发展,LLC子层逐渐被标准化协议(如IPv6的IPv4映射)取代,但MAC子层仍是局域网的核心组成部分。
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