1. 数据链路的作用

• 数据链路指OSI参考模型的数据链路层，有时也指以太网、无线局域网等通信手段
• 数据链路层的协议<mark>定义了通过通信媒介互连的设备之间传输的规范</mark>。通信媒介包括双绞线电缆、同轴电缆、光纤、电波以及红外线等介质。此外，各个设备之间有时也会通过交换机、网桥、中继器等中转数据。
  

2. 数据链路相关技术

2.1 MAC地址

• 用于识别数据链路中互联的节点
  
• 一个网卡一个全世界唯一的MAC地址，如：以太网、ATM、蓝牙

2.2 共享性介质网络

• 多个设备共享一个通信介质
• 访问方式： 争用方式、令牌传递方式
• 半双工通信方式

2.2.1 争用方式（CSMA）

• 采用先到先得的策略

问题

• 可能会出现冲突
• 网络拥堵
• 性能低

改良：CSMA/CD

2.2.2 令牌传递方式

• 验证令牌环循环发送令牌，只有得到令牌才能发送数据

特点：

• 不会有冲突
• 每个站点获得令牌的机会平等
• 但是并不是所有的站点获取令牌都要发送数据，所以性能低

2.3 非共享性介质（主流）

• 每个站点直连交换机，交换机负责发送数据
• 但是交换机一但故障，所有的站点都无法通信
• 全双工通信方式

2.4 根据MAC地址转发

• 当连接交换机的设备数据变多，转发表也会变大，检索转发表的时间就会变长，导致性能变低
• 应当将设备分层管理，连接多个交换机

2.5 环路检测技术

• 搭建适合的环路，当某一处路由故障时可以选择绕行，提高容灾能力
  

2.5.1 生成树方式.

2.5.2 源路由法

2.6 VLAN

• 当网络出现拥挤时，可以改变网段，分散网络负载

3. 以太网

3.1 以太网连接形式

• 最初，采用的基于同轴电缆的共享介质性
• 现在，采用的基于交换机的非共享介质性

3.2 以太网的帧格式

• FCS用于检测数据是否损坏

4. 无限通信

4.1 无限LAN（WiFi等）

• 在通信范围内，任何人都可以监听到，因此存在被监听或篡改的风险，所以不安全
• 容易受到其他通信设备的干扰

4.2 蓝牙

• 为较小设备设计的标准

4.3 ZigBee

• 主要用于家电的远程控制

5. PPP（点对点）

5.1 LCP和NCP（IPCP）

• 在进行数据传输前，需要先建立PPP级的连接。当这个连接建立以后就可以进行身份认证、压缩和加密
• 在进行PPP连接时，PAP协议的密码采用的是明文，所以不可靠；CHAP可以有效防止窃听

LCP

• 主要负责建立和断开连接
• 设置最大接收单元（MRU）
• 设置验证协议
• 设置是否进行通信质量的监控

NCP

• 负责IP地址设置
• 是否进行TCP/IP首部的压缩

PPPoE（PPP over Ethernet）

• 用来管理以太网的各个终端用户的使用

6. 其他数据链路

6.1 ATM

特点

• 类似于群聊电话，允许与多个终端建立建立连接
• 由于可以在任何时候发送数据，会造成网络拥堵
• 发送的指定是固定空间的数据（192信元）
• 最大的弊端是：如果数据有1%的损坏，会造成重发192个信元

6.2 POS、光纤通道

• 广泛用于光纤

6.3 HIPPI

• 用于超大型计算机的连接

6.4 IEEE1394（FireWire）

• 面向家庭的局域网

6.5 HDMI

• 曾主要用于DVD、录像机