原标题：数据通信知多少?数据通信链路层设计(上篇)

数据通信是指通过某种传输介质，将数据信息从一处传送到另一处的过程。它是现代信息技术的基石，广泛应用于各种领域，如计算机网络、电信、广播电视等。在数据通信中，信息的传输是通过将数据转换为特定的信号形式来实现的，这些信号形式可以在不同的传输介质上传播。

数据通信链路层设计（上篇）

数据链路层是计算机网络体系结构中的一个重要层次，它位于物理层和网络层之间。数据链路层的主要任务是在物理层提供的传输服务基础上，实现相邻节点之间无差错的数据帧传输。以下是对数据链路层设计的详细探讨：

一、数据链路层的功能

1. 向网络层提供服务接口：数据链路层需要向网络层提供一个定义良好的服务接口，以便网络层能够方便地使用数据链路层提供的服务。

2. 处理传输错误：数据链路层需要负责处理在传输过程中可能出现的错误，包括检错、纠错和重传等机制。

3. 调节数据流：数据链路层需要调节数据流，确保慢速的接收方不会被快速的发送方淹没，即实现流量控制。

二、数据链路层的设计要点

1. 成帧

• 定义：成帧是指将网络层传来的数据报封装成数据链路层的数据帧。数据帧是数据链路层传输数据的基本单位。

• 方法：常见的成帧方法有字节计数法、字节填充的标志字节法、比特填充的标志比特法和物理层编码违禁法等。其中，比特填充的标志比特法因其透明传输和错误检测能力而得到广泛应用。

2. 差错控制

• 定义：差错控制是指数据链路层在传输过程中检测和纠正错误的能力。

• 方法：差错控制主要包括检错码和纠错码两种。检错码只能发现错误，不能纠正错误，通常用于局域网中。纠错码则既能发现错误，又能纠正错误，但因其需要太多的冗余位，纠错开销太大，在有线网络中极少使用，主要用于无线网络中。

3. 流量控制

• 定义：流量控制是指数据链路层通过某种机制来限制发送方的发送速率，以防止接收方因处理不过来而丢失数据。

• 方法：流量控制主要有基于反馈的流控和基于速率的流控两种。基于反馈的流控在得到接收方许可之前，发送方不能继续发送；而基于速率的流控则限制发送方的数据传输速率，无需利用接收方的反馈信息。在数据链路层中，通常采用基于反馈的流控方法。

三、数据链路层的协议

数据链路层协议是用于在相邻节点之间建立、维护和终止数据链路连接的规则和约定。常见的数据链路层协议有：

1. 点对点协议（PPP）：用于在两个点对点链路之间建立连接、传输数据和终止连接。PPP协议具有简单、灵活、易于实现和扩展等优点。

2. 以太网协议：以太网是一种广泛使用的局域网技术，其数据链路层协议包括CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）算法和以太网帧格式等。以太网协议以其高带宽、低延迟和易于部署等特点而备受青睐。

3. HDLC（高级数据链路控制）协议：HDLC是一种面向比特的同步数据链路层协议，广泛应用于点对点和多点链路中。HDLC协议具有强大的差错控制和流量控制能力，能够确保数据的可靠传输。

综上所述，数据通信链路层设计是计算机网络体系结构中的一个重要环节。通过合理的成帧、差错控制和流量控制机制以及选择适当的数据链路层协议，可以实现相邻节点之间无差错的数据帧传输，为上层网络协议提供可靠的服务。