一、数据链路层是干啥的
想象网络是一个巨大的快递系统，数据链路层就像是每个城市里负责整理、派送快递包裹的站点。它从网络层拿到“包裹”（数据包），然后给包裹贴上详细的“地址标签”（添加头部信息），再送到物理层这个“运输车队”，让它们通过网线、光纤等“道路”运出去。收到包裹时，它又把包裹上多余的标签去掉，再交给网络层。
二、帧的封装与解封（包裹的打包）
- 帧就像快递包裹：数据链路层把从网络层拿到的数据，包装成一个个叫“帧”的东西。帧就好比是快递包裹，有自己特定的格式。以以太网帧为例，它前面有目的MAC地址（就像收件人地址）、源MAC地址（发件人地址），还有个字段说明里面装的是什么类型的数据，中间是真正的数据，最后还有个类似“验证码”的帧校验序列，用来检查包裹有没有损坏。
- 封装和解封过程：封装就是数据链路层给网络层来的数据加上这些“包装”，变成帧，好让物理层运输。解封则是收到帧后，数据链路层检查“验证码”，确认包裹没坏，再去掉“包装”，把里面的数据交给网络层。
三、介质访问控制（汽车走的规则）
- 大家共用一条路怎么办：在很多网络里，好几台设备都共用一条传输线路，就像好几辆车都要走同一条窄路。这时候就需要一些规则，让大家别撞车，有序通行。
- CSMA/CD 协议：这是以太网里常用的规则，就像大家开车前先听听路上有没有其他车的声音（监听介质是否空闲），如果没声音，就赶紧开车上路（发送数据）。但开车过程中也要继续听（边发边监听），要是听到有其他车的声音（检测到冲突），就赶紧刹车（停止发送），然后等一会儿再试试（按照二进制指数退避算法等待后重试）。
类似红绿灯
- 令牌传递协议：想象有一个“通行证”（令牌），只有拿到这个“通行证”的设备才能“开车上路”（发送数据）。设备用完后，就把“通行证”传给下一个设备。这样虽然能避免撞车，但要是“通行证”丢了，就会出问题。
警车抓小偷手持令牌
四、差错控制（送错怎么办）
- 保证包裹完好无损：数据在传输过程中可能会出错，就像快递包裹在运输途中可能会损坏。差错控制就是想办法检查和修复这些错误。
- 差错检测 - CRC 校验：这就像是给包裹贴上一个特殊的“封条”（CRC值）。发送的时候，根据包裹里的东西算出一个“封条”的值贴上去。接收的时候，再根据收到的包裹内容算一遍“封条”值，如果和原来贴的不一样，就说明包裹在运输过程中出问题了。
- 差错纠正：
- ARQ 方式：发现包裹坏了（检测到错误），就给寄件人说“包裹坏啦，重发一个”（通知发送方重传出错的帧）。
- FEC 方式：寄件人在寄包裹的时候，就多放了一些能帮忙修复包裹的东西（冗余信息），这样收件人发现包裹有点小问题，就能自己修好。
五、流量控制（双11快递站点爆了）
- 别让快递爆仓啦：如果快递员送货速度太快，快递站来不及处理，包裹就会堆得到处都是，可能还会丢件。流量控制就是让快递员（发送方）和快递站（接收方）速度协调起来。
- 停 - 等协议：快递员送一个包裹，就等快递站确认收到了（等 ACK 帧），再送下一个。要是等太久没收到确认，就再送一次（重传）。这种方法简单，但效率不高，就像快递员每次只送一个包裹，等着签收，浪费时间。
- 滑动窗口协议：快递员可以一次送好几个包裹（窗口大小内的包裹），不用等每个包裹都签收，快递站根据自己的处理能力告诉快递员下次能送多少（调整窗口大小）。这样效率就提高了，但稍微复杂一点。
六、数据链路层协议
- 以太网协议
- 最常见的局域网“快递站规则”：以太网在局域网里就像一个大的快递站点，以太网协议就是这个站点的工作规则。它规定了快递包裹（帧）的样子，还有大家怎么共用“道路”（CSMA/CD 协议）。
- 不同速度的“快递服务”：有 10Mbps、100Mbps、1000Mbps 以太网等不同标准，就像不同速度的快递服务。它们在传输速度、用什么“路”（传输介质）和怎么编码数据上不一样。比如 10Mbps 以太网就像普通快递，1000Mbps 以太网就像加急快递。
- PPP 协议
- 广域网的“长途快递协议”：PPP 协议常用于广域网连接，比如以前拨号上网、ADSL 接入，就像负责长途运输快递的协议。
- 建立连接的过程：它有几个部分一起工作。LCP 就像先和对方打个招呼，商量好一些基本的事情，比如用多大的包裹（MRU），要不要身份验证等。NCP 则是商量网络层的事情，比如怎么分配 IP 地址。都商量好了，就可以开始传数据，传完了再把连接断开。
七、数据链路层设备
- 网桥
- 早期的网络“小助手”：网桥能连接两个或多个局域网网段，就像一个小小的中转站。它会记住每个网段里设备的“地址”（MAC 地址），然后根据这些地址把包裹送到正确的网段。虽然现在用得少了，但它能把一个大的冲突区域隔成几个小的，减少“撞车”（冲突）。
- 局限性：它不太聪明，处理复杂网络就有点吃力，而且不能处理不同网络层地址的网络之间的通信。
- 交换机
- 现代网络的“智能快递站”：交换机是升级版的网桥，有好多端口。它更聪明，能很快地学习设备的 MAC 地址，然后根据这些地址准确地把帧送到对应的设备。
- 不同的“工作模式”：
- 直通式交换：一看到包裹的收件人地址，不等整个包裹都到，就开始转发，速度快，但可能会转发坏的包裹。
- 存储 - 转发式交换：先把整个包裹都收进来，检查“验证码”，确认没问题了再转发，虽然慢点，但可靠性高。
- 碎片丢弃式交换：先看看包裹大小，如果太小（小于 64 字节），就认为可能是坏的碎片，直接扔掉；如果大小正常，就转发。这种方式结合了速度和可靠性。
- VLAN 和端口聚合：VLAN 就像把一个大的快递站分成几个小的区域，不同区域的包裹不能随便乱跑，提高了安全性和管理性。端口聚合则像是把几条“小路”合并成一条“大路”，能提高传输速度。
