数据链路层的功能、模型与服务

2、数据链路层的基本功能
数据链路作用：是要将物理层提供的可能出错的物理链路改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的数据通路。
数据链路层的主要功能：
1、链路管理：指数据链路的建立、维持和释放。
建立连接：通信双方建立起一条数据链路，并为数据传输做一些必要的准备。
拆除连接：释放所建立的数据链路，释放占用的资源。
2、帧的封装与拆装
帧：数据链路层的传输单元，将过长的数据报文分成若干份，再配上一些数据链路层的控制信息构成的。
帧的封装：指发送方在发送数据时，将从网络层传下来的分组附上目的地址等数据链路控制信息构成帧的过程。
帧的拆装：指到达接收方，将接收到的信息中，发送方附上的数据链路控制信息去掉，并将纯信息(即分组)上交给网络层的过程。
3、帧的同步：指接收方应能够从物理层上交来的无结构的比特流中准确地区分出一帧的开始和结束。
4、流量控制与顺序控制
流量控制：为避免通信双方因处理数据速度不同造成数据丢失而采取的措施，即当接收端来不及接收数据时应能够及时控制发送端发送数据的速率。
顺序控制：指数据链路层实体将收到的信息上交给网络层之前，能调整接收到的帧的顺序的功能。
5、 差错控制
误码率：指发生错误的码元数与接收到的总码元数的比率。
数据链路层采用编码技术来实现差错控制。
两类编码技术：
前向纠错方式：接收端在收到有差错的数据帧时能自动根据冗余码将差错改正过来。
检错重发方式：接收端可以根据冗余码检测出收到的帧中是否有差错，并让发送端重复发送这一帧直到正确接收为止。
6、 使接收端能够区分数据信息和控制信息由于数据和控制信息常在同一信道、甚至同一帧中传送，因此应采取相应的措施区分二者。
7、 透明传输
透明传输：无论所传的数据帧中数据信息和控制信息是怎样组合的，都应能够在链路上传输。
当所传送的数据信息中的某些比特组合恰巧与控制信息的某组成部分完全一样时，须采取适当的措施使接收方不会将数据信息误认为是某种控制信息。
例如：面向位的同步信息F标志和数据块中的“01111110”串。
8、 寻址
在多点连接的情况下，提供相应的手段确保发送端发送的每一帧都能正确的到达目的地，同时还要使接收端知道该帧是哪个站发来的。
3、数据链路层的服务
数据链路层的基本服务：将源主机中来自网络层的数据传输给目的主机的网络层。
数据链路层服务的实现：通过网络层与数据链路层之间的接口以服务原语的形式完成服务的调用与被调用。
数据链路层向网络层提供的服务：
1、无确认的无连接服务：源主机和目的主机在通信前不建立连接，结束后也不释放；通信双方也无需对数据帧进行确认。适用于局域网。
2、 有确认的无连接服务：源主机和目的主机在通信之前不建立连接，但每发送一帧都要单独的确认，并具有超时重发的功能。
3、 有确认面向连接的服务：是最复杂的服务，源主机和目的主机在通信前须建立连接以保证数据可靠传输，传输过程分为建立连接、数据传输、断开连接三个阶段。
数据链路层向网络层提供服务原语供网络层调用。
例如，用于建立连接的服务原语有：
CONNECT.Request：从主叫方网络层发给数据链路层，请求建立连接。
CONNECT.Indication：被叫方链路层用此原语通知其上的网络层，有连接请求。
CONNECT.Response：被叫方网络层同意连接，发出的回应原语。
CONNECT.Confirm：主叫方数据链路层将对方同意连接的信息告知其上的网络层。
数据传输和拆除连接也分别有服务原语。