1 数据链路层概述
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2025-06-07
数据链路层是 OSI 体系结构的第二层,主要任务是解决帧在一段链路或网络中的传输问题。
3.1.1 数据链路层在网络体系结构中所处的地位
数据在主机之间通过互联网传输时,数据链路层负责在相邻节点间进行数据的可靠传输。例如,主机 H1 通过路由器 R1、广域网和路由器 R2 连接到主机 H2,数据在各段链路上的传输都需要数据链路层的协议来保证。

在实际学习中,可以只关注数据链路层本身,忽略其他层。如下图所示,数据在各相关设备的数据链路层之间沿水平方向传送。主机 H1 到 H2 的通信由三段不同的数据链路层通信组成:H1 -> R1、R1 -> R2 以及 R2 -> H2。这三段链路可能采用不同的数据链路层协议。

3.1.2 链路、数据链路和帧
需要区分链路与数据链路的概念。
1. 链路
链路 (Link):指从一个节点到相邻节点的一段物理线路(有线或无线),中间没有任何其他的交换节点。各主机之间的通信路径一般由多段链路构成。例如,H1 与 H2 的通信路径包含了 H1 -> R1、R1 -> R2 以及 R2 -> H2 共三段链路。
2. 数据链路
数据链路 (Data Link):基于链路,在链路上传送数据时,除了链路本身,还需要一些必要的通信协议来控制数据的传输。将实现这些协议的硬件(如网卡)和软件加到链路上,就构成了数据链路。
3. 帧
帧 (Frame):数据链路层对等实体之间在水平方向进行逻辑通信的协议数据单元 PDU。发送方的数据链路层给网络层交付下来的分组添加首部和尾部,封装成为帧,然后交付给物理层发送。接收方的数据链路层从物理层交付上来的帧中解封出分组,并将其上交给网络层。