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让我们退后一步，从整体视角来审视一下。

数据链路层的职责

数据链路层从网络层接收数据包，并负责实现逐跳通信，即在通过物理链路直接连接的实体之间进行通信。

换句话说，它使得在仅能传输0和1的物理链路上实现有意义的通信成为可能。

数据链路层的类型

数据链路层是我们将详细讨论的参考模型中最底层的一层。数据链路层协议交换的是通过物理层传输的帧。数据链路层主要有以下三种类型：

1. 最简单的数据链路层类型是仅包含两个通过物理层直接连接的通信系统的情况，也称为点对点数据链路层。这种类型的层可以提供不可靠的服务或可靠的服务。不可靠服务常用于比特错误率较低的物理层（如光纤、双绞线），而无线网络中则通常使用可靠性机制来本地恢复传输错误。

2. 第二种类型的数据链路层用于局域网（LAN），称为广播多路访问。终端系统和路由器都可以连接到局域网。

   • 点对点数据链路层与广播多路访问的一个重要区别在于：在广播多路访问中，每个通信设备都有一个唯一的数据链路层地址。该地址通常嵌入在设备的硬件中，不同类型的局域网使用不同类型的数据链路层地址。然而，在点对点连接中，由于“线路另一端”只有一方，因此发送帧时无需地址即可明确接收方，不存在歧义，故无需地址标识。
   • 连接到局域网的设备可以向同一局域网中的任意其他设备发送数据链路帧。
   • 大多数局域网还支持特殊的广播和组播数据链路层地址。发送到局域网广播地址的帧会被所有连接的设备接收；组播地址用于向特定组发送帧。

3. 第三种类型的数据链路层用于非广播多路访问（NBMA）网络。这类网络用于连接如局域网等设备。连接到NBMA网络的所有设备都拥有唯一的数据链路层地址。

   • NBMA网络与传统局域网的主要区别在于：NBMA服务仅支持单播，不支持广播或组播。
   • ATM、帧中继和X.25是NBMA网络的典型例子。

注意 你可能会疑惑为何某些功能在多个层次重复出现。原因在于不同的网络协议栈可能在每一层实现不同的服务。因此，一种数据链路层实现可能仅提供不可靠的帧传输。此外，假设网络层实现了IP协议，在这种情况下，若要实现可靠的传输，传输层必须自行提供可靠性机制。

本章内容概览

本章内容安排如下：

1. 首先，我们将探讨数据链路层的基本原理，以及它如何利用物理层提供的服务。

2. 接着，我们将深入介绍几种用于局域网中控制共享介质访问的介质访问控制算法。

3. 最后，我们将讨论以太网——最广泛使用的数据链路层技术。

快速小测验！

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接下来，让我们学习一些链路层的关键原理！