链路层综述

Posted 2020-09-19 huahuahu

一、 一些术语

运行链路层协议的任何设备均称为结点 (node)。
沿着通信路径连接相邻结点的通信信道称为链路 (link)。

二、两种链路层信道

1. 广播信道
   用于连接有线局域网、卫星网和混合光纤同轴电缆接入网中的多台主机。需要媒体访问协议来协调帧传输。
2. 点对点通信链路
   在诸如长距离链路连接的两台路由器之间，或用户办公室主机与它们所连接的临近以太网交换机之间等场合。
   

三、链路层提供的服务

1. 成帧 (framing)
   即把网络层的数据报封装为适合链路传输的链路层帧。
2. 链路接入
   媒体访问控制 (Medium Access Control, MAC) 协议规定了帧在链路上传输的规则。
3. 可靠交付
   链路层的可靠交付服务通常是通过确认和重传取得的。
   链路层可靠交付服务通常用于易于产生高差错率的链路，如无线链路。
   对于低比特差错的链路，包括光纤、同轴电缆和许多双绞铜线链路，链路层可靠交付被认为是一种不可靠的开销。因此，许多有线的链路层协议不提供可靠交付服务。
4. 差错检测和纠错
   链路层的差错检测通常用硬件实现。
   

四、链路层在何处实现

在路由器（网络中心）中，链路层是在线路卡上实现的。
在主机（端系统）中，链路层的主体部分是在网络适配器 (network adapter) 中实现的，也称为网络接口卡 (Network Interface Card, NIC)。位于网络适配器核心的是链路层控制器，该控制器通常是一个是实现了许多链路层服务（成帧、链路接入、差错检测等）的专用芯片。因此，链路层控制器的许多功能是硬件实现的。
尽管大部分链路层是在硬件中实现的，但部分链路层是在运行与主机 CPU 上的软件实现的。链路层的软件组件实现了高层链路层功能，如组装链路层寻址信息和激活控制器硬件。响应控制器中断，处理差错条件和将数据报向上传递给网络层。


所以，链路层是硬件和软件的结合体，即此处是协议栈中软件和硬件交接的地方。