学过计算机网络的朋友们应该都知道OSI七层模型，今天要聊的资料链路层是属于七层模型中的第二层。所以应该算是计算机网络体系中的底层了。
资料链路层使用的通道主要有两种型别：
点对点通道：也就是字面意思，点对点得通讯方式。广播通道：这种通道是一对多的方式，所以整个过程也比较复杂。必须使用一些通道协议来协调网络中的主机资料传送。
我们先来通过一个例子资料链路层所处的位置。下图展示的是典型的网络图。
主机1向主机2传送资料，下图展示的资料真正流动的路径（画的有点丑，意思到了就行了）：
当我们专门研究链路层的时候，我们只需要关心链路层即可。于是，主机1向主机2传送资料时，我们可以认为是从左到右的资料传递。如下图：
链路层的意义
物理层的线路有传输介质与通讯装置组成，位元流在传输介质上传输时肯定会存在误差的。这样就引入了资料链路层在物理层之上，采用差错检测、差错控制和流量控制等方法，向网络层提供高质量的资料传输服务。
对于网络层，由于链路层的存在，而不需要关心物理层具体采用了那种传输介质和通讯装置。
那链路层的功能有哪些呢？需要完成哪些事情呢？
链路管理，帧同步流量控制，差错控制资料和控制资讯分开透明传输和定址
怎么组帧的呢？
其实就是在帧的前后新增首部和尾部，这样就能界定帧的边界了。一帧多大呢？MTU就是帧的资料部分的最大长度，也就是IP资料报的最大长度。如下图：
怎样进行帧的界定呢？
答案就是在帧的开始和结束的地方加上特定的字元，一般是0X7E，如下图：
怎样透明传输呢？
答案就是如果帧内部的资料出现了0x7e，则要转义，转义的方法如下：
（1） 字元填充
因为0x7E=0111 1110，字元填充是在这两个字节中，填充进0xD5。变为（0x7D,0x5E）的组合。
即0111 1101 1001 1110
（2）零位元填充
因为0x7E=0111 1110，带有连续的6个1.因此传送端传送帧资料时，每当发现有连续的5个1，立即填充一个0传送。接收端对帧中的位元流扫描，每当发现5个连续的1，就把后面的1个0删除
eg：0111 1110变成0111 1101 0进行传输
差错的产生的原因
差错是不可避免的。而且不同的传输介质的差错程度也是不同的。链路层的任务就是分析差错产生的原因，检查差错，然后纠正差错。下面的图展示了差错的来源
当资料讯号从传送端传送到物理线路时，由于物理线路存在噪声，因此资料讯号经过物理线路的噪声，到达接收端时，已经是资料+噪声的叠加。这就是差错的来源。
怎样进行差错控制呢？
差错控制分为两种不同的策略：
纠错码：每个传输的分组带上足够的冗余资讯，接收端能发现并自动纠正差错。
检测吗：分组包含能够发现差错的冗余资讯，接收端能够发现差错。
由于纠错码实现比较复杂，检测码虽然不能纠错，但是足够简单，能够检测出差错，配合重传机制即可。所以广泛采用检测码。
检测码有循环冗余编码（CRC）等方式，工作原理就暂且略过，讲起来很费篇幅。
资料链路的工作过程到底是怎样的？
资料链路层的工作过程分为三个阶段：建立资料链路，帧传输，释放资料链路；结合资料链路和物理层的流程如下图：
滑动视窗协议
前面提到了用检错码来检测帧传输过程中是否发生了差错，如果发生了错误，就需要滑动视窗协议来解决。滑动视窗协议分为两种型别：
单帧停止等待协议：传送端传送1帧之后，需要等待接受端返回确认帧，如果接收到ack，表示OK，传送下一帧；如果接收到nak，表示传输错误，重新发送该帧。如下图所示（字反了见谅）：
多帧传送协议：分为两种型别，后退N帧（GBN）拉回重发方式和选择重发（SR）方式。前者是只要有一帧传送失败，则当前传送的全部帧都重新发送，这样就会导致重发很多帧，流量控制不佳。后者是当前传送的帧中有差错，在下次传送的时候只是重新发送错误的帧就行了。
滑动视窗机制？
在GBN和SR中，传送端可以连续传送多个数据帧，从流量控制的角度出发，传送端连续传送资料帧的数量必然会收到限制：
1. 接收端的缓冲区可以用于接受新的帧的容量
2. 接收端处理资料帧的速度
3. 接收端需要等待重传的帧的数量
引入滑动视窗的目的：对可以连续发出的最多帧数（已发出但未确认的帧）作限制
图片来源网络
传送视窗（Ws）：表示在收到对方确认的资讯之前，以连续发出的最多资料帧数
接受视窗（Wr）：可以连续接收的最多资料帧数（只有序号在视窗内的帧才可以接收，否则丢弃）
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