序言
我是一隻菜鳥，又來了。開始今天資料鏈路層的學習吧。
---WH
一、資料鏈路層基本概念及基本問題
基本概念 和 三個基本問題 的講解
1、基本概念
先來看一張圖，理解一下：資料鏈路層之間的運輸、資料鏈路層之間的通道。 說的是什麼意思？
看圖中的註釋，我們應該注意的就是這裡說的資料鏈路層之間的通道等語句，是不考慮物理層中運輸的問題。直接考慮鏈路層這一層。要注意這個事情，不然
鏈路：一條點到點的物理線路段，中間沒有任何其他的交換結點，通俗的將，就是一根線，其中不經過任何東西，這樣的就是鏈路，一條鏈路只是一條通路的一個組成部分
資料鏈路：除了物理線路外，還必須有通訊協議來控制這些資料的傳輸。若把實現這些協議的硬體和軟體加到鏈路上，就構成了資料鏈路。 通俗講，就是經過了一些交換機呀，什麼的，最終到達目的地，所有路段就是資料鏈路，而資料鏈路中就包含了多段鏈路。
介面卡：也就是網路卡，就是用來實現資料鏈路上一些協議。
幀：資料鏈路層上傳送的就是幀，
2、三個基本問題
封裝成幀、透明傳輸、差錯控制
講解如何封裝幀，封裝完後幀的傳輸問題、傳輸到達目的地，如何檢驗該段幀是否完整， 就是這三個問題。
1、封裝成幀
看圖就理解了。資料鏈路層就是在ip資料包的前面後末尾加了一個首部和尾部來代表ip資料包的開始和結束，首部和尾部都市由8位二進位制數表示的，可以一樣也可以不一樣
2、透明傳輸
就是為了解決一個問題， 在ip資料包中如果有一個跟幀尾部一樣的8位二進位制數，則會提前結束接受資料包，這樣資料就被破壞了。出現瞭如下圖這樣的問題
解決辦法：
看圖：通過在特殊字元前面增加一個轉義字元 ESC， 就可以解決上面所遇到的問題，在接收端，將資料包中所有ESC的字元刪除，遇到兩個ESC的，就刪除第一個，這樣一開始傳輸的時候有ESC轉義字元，接受完就沒了，所以說的是透明傳輸
3、差錯檢測
問題：
傳輸過程中可能會產生位元差錯：1 可能會變成 0 而 0 也可能變成 1。在一段時間內，傳輸錯誤的位元佔所傳輸位元總數的比率稱為誤位元速率 BER (Bit Error Rate)。
為了檢測傳送的幀中ip資料包是否完整，是否沒有被損壞，所以需要差錯檢測
解決：迴圈冗餘檢測CRC，截個圖，把概念性的文字截下來，看到這個人都暈了，其實很簡單，
按照下圖中的7步走，理解一下，然後再看上面的文字，就理解了。
檢測：
若得出的餘數 R = 0，則判定這個幀沒有差錯，就接受(accept)。
生成多項式：也很簡單，例如上面的除數1101 就用P(X)=X3+X2+1 (X3是x的三次方的意思) 最高位是2的三次方，就是x的三次方這樣算，例如，101101 P(X)=X5+X3+X2+1
這種冗餘差錯校驗的特點：
1這種檢測方法並不能確定究竟是哪一個或哪幾個位元出現了差錯
2只要經過嚴格的挑選，並使用位數足夠多的除數 P，那麼出現檢測不到的差錯的概率就很小很小。
3只能是無差錯接受：凡是接受的幀（即不包括丟棄的幀），我們都能以非常接近於 1 的概率認為這些幀在傳輸過程中沒有產生差錯”。也就是說：“凡是接收端資料鏈路層接受的幀都沒有傳輸差錯”（有差錯的幀就丟棄而不接受）
4這是”不可靠“的，是無位元差錯，而不是無傳輸差錯的檢測機制，要做到可靠的 還要加上確認和重傳機制。即考慮幀重複、幀丟失、幀亂序的情況
3、可靠傳輸
在有些情況下，我們需要資料鏈路層向上的網路層提供“可靠傳輸”的服務，就是傳送端傳送什麼，在對應的接收端就收到什麼， 前面的CRC只能檢測出位數的差錯，不能正確的檢測出更精準的錯誤。
1、停止等待協議
停止等待就是每傳送完一個分組就停止傳送，等待對方的確認。在收到確認後再傳送下一個分組，詳細的可以看書上的文字性描述，很簡單，
超時重傳：解決上面如果資料分組或確認分組丟失時，傳送方將會一直等待接收方的確認分組的問題，設定一個超時計時器，弱到了超時計時器所設定的重傳時間，而傳送方仍收不到接收方的任何確認分組，則會重傳原來的分組。
重複分組：如果只使用超時重傳來解決，不用傳送確認分組，那麼會出現重複分組的問題，就是當接收方收到分組後，發回確認分組時，確認分組丟失，那麼會觸發超時重傳，則接收方會收到兩個重複的分組，這裡需要注意的是，是確認分組丟失。第一次傳送的分組已經正確接收了。
2、停止等待協議的演算法
因為手寫實在太麻煩，所以截圖過來看一下這個演算法的具體步驟
通過畫圖分析了一下正確的過程，其他依葫蘆畫瓢
3、回退N步協議
其實跟停止等待協議差不多，只是使用的是流水線傳輸方式，傳送方不間斷的傳送分組，每次傳送的分組大小有限制，如果不限制，可能會使接收方或網路來不及處理這些分組，導致分組的丟失，所以每次傳送的分組大小可能是5，6或者更多。這種限制就是回退N步協議。
回退N步協議：利用傳送視窗來限制傳送方連續傳送分組的個數。要是傳送視窗為1就是我們上面所討論的停止等待協議。
分析如何工作的
這個就是回退N步協議，根據這個原理圖，也能看出，為什麼叫回退N步協議了，在哪裡出錯了，就必須回退到哪裡全部重傳，為了解決這個，又有了選擇重傳協議
4、選擇重傳協議
也就是改進回退N布協議， 方式都是一樣， 在接受方必須逐一確認， 但是出現錯誤，只需要重傳出現錯誤的那一個分組，不用全部重傳，這裡的全部，指的是在出現錯誤的分組之後的所有分組，前提是在同一個傳送視窗中。
5、總結可靠傳輸
不可靠的鏈路上，通過各種協議，就能達到可靠傳輸，來保證資料的準確性。