
在两个网络实体之间提供数据链路连接的创建、维持和释放管理。构成数据链路数据单元(frame:数据帧或讯框),并对帧定界、同步、收发顺序的控制。传输过程中的流量控制,差错检测和差错控制等方面。 只提供导线的一端到另一端的数据传输。
数据链路层会在 frame 尾端置放检查码(parity,sum,CRC)以检查实质内容,将物理层提供的可能出错的物理连接改造成逻辑上无差错的数据链路,并对物理层的原始数据进行数据封装。
数据链路层中的数据封装是指:封装的数据信息中,包含了地址段和数据段等。地址段含有点对点发送节点和接收节点的地址(如MAC),控制段用来表示数格连接帧的类型,数据段包含实际要传输的数据。
1.帧同步功能
为了使传输中发生差错后只将出错的有限数据进行重发,数据链路层将比特流组织成以帧为单位传送。帧的组织结构必须设计成使接收方法能够明确的从物理层收到比特流中对其进行识别,也即能从比特流中区分出帧的起始与终止,这就是帧同步要解决的问题。由于网络传输中很难保证计时的正确和一致,所以不能采用依靠时间间隔关系来确定一帧的起始与终止的方法。
2.差错控制功能
通信系统必须具备发现(即检测)差错的能力,并采取措施纠正之,使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内,这就是差错控制过程,也是数据链路层的主要功能之一。
接收方通过对差错编码(奇偶校验码或CRC码)的检查,可以判定一帧在传输过程中是否发生了差错。一旦发现差错,一般可以采用反馈重发的方法来纠正。这就要求接受方收完一帧后,向发送方反柜一个接收是否正确的信息,使发送方据此做出是否需要重新发送的决定。发送方仅当收到接收方以正确接收的反馈信号后才能认为该帧已经正确发送完毕,否则需要重发直至正确为止。
物理信道的突发噪声可能完全“淹没”一帧,即使得整个数据帧或反馈信息帧丢失,这将导致发送方永远收不到接受方发来的信息,从而使传输过程停滞。为了避免出现这种情况,通常引入计时器(Timer)来限定接收方发回方反柜消息的时间间隔,当发送方发送一帧的同时也启动计时器,若在限定时间间隔内未能收到接收方的反柜信息,即计时器超时(Timeout),则可认为传出的帧以出错或丢失,就要重新发送。
由于同一帧数据可能被重复发送多次,就可能引起接收方多次收到同一帧并将其递交给网络层的危险。为了防止防止发生这种危险,可以采用对发送的帧编号的方法,即赋予每帧一个序号,从而使接收方能从该序号来区分是新发送来的帧还是已经接受但又重发来的帧,以此来确定要不要将接收到的帧递交给网络层。数据链路层通过使用计数器和序号来保证每帧最终都能被正确地递交给目标网络层一次。
3、流量控制功能