链路层信道有两种：广播信道、点对点通信。
链路层提供的服务：
- 成帧
- 链路介入、
- 可靠交付
- 差错检验和纠正
链路层的主体部分是在网络适配器，其核心是链路层控制器，是实现了许多链路层服务的专用芯片。在发送端，控制器取得数据报进行封装，在接收端，控制器接受帧并取出网络层数据报。
大部分链路层在硬件中实现，部分运行与cpu上的软件实现。
一、差错检验和纠正技术
在发送方为保护比特免受差错，使用差错检验和纠正比特（EDC）来增强数据。
1.1 奇偶校验
- 加上单个奇偶校验位，使d+1个比特中1的总数总是偶数或是奇数，接受方数一数1的个数大致能知道有没有出现比特差错。
- 二位奇偶校验，将数据报比特划分为i行j列，对每行每列计算奇偶值，并加上奇偶校验位。
接收方检测和纠正差错的能力被称为前向纠错：通常用于音频存储和回放设备中。
1.2 检验和方法
将k比特整数加起来，作为差错检测比特，这个和的反码形成了携带在报文段首部的因特网检验和，接收方将接收数据的和取反码，并检测其结果是否全为1比特来检测检验和。
1.3 循环冗余检测（CRC）
也被称为多项式编码
二、多路访问链路和协议
2.1 信道划分协议
TDM（时分多路复用）
FDM（频分多路复用）
CDMA（码分多址）
2.2 随机接入协议
ALOHA
- 如果一个传输帧与其它传输发生了碰撞，这个结点将立即以概率p重传该帧，以概率1-p等待一段时间。
- 最大效率为18%
时隙ALOHA
- 时间被划分为了多个时隙，发生碰撞后，以概率p进行重传，概率1-p在下个时隙进行重传
- 最大效率为37%
载波侦听多路访问（CSMA）
- 载波侦听，有人传输则进行等待
具有碰撞检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）
- 碰撞检测，发生碰撞后，就停止传输，等待一段时间。
- 碰撞后等待时间，可采用二进制指数倒退算法。
- 最大效率是1.
2.3 轮流协议
轮询协议
- 将某个结点设置为主节点，主节点通过观察信道上是否缺乏信号，来决定结点何时完成帧的发送。
令牌传递协议
- 以令牌作为传递，有令牌的结点进行传输，结束后将令牌发给下一个结点。
三、交换局域网
3.1 mac地址
适配器（网络接口）具有mac地址（又称LAN地址或物理地址）。对于大多数局域网而言
mac地址长度为6字节，共有2^48个可能的地址，但没有两块适配器具有相同的mac地址，IEEE在管理着mac地址空间。
适配器的mac地址具有扁平结构，不论适配器到哪里都不会变化。
发送广播信号时，发送适配器会在该帧的地址字段中插入一个特殊的MAC广播地址。广播地址是48个连续的1组成的字符串。
3.2 地址解析协议（ARP）
它将网络地址转换为mac地址，只为同一子网上的主机和路由器接口解析IP地址。
每台主机或路由器在其内存中具有一个ARP表
过程：
- 发送方构造ARP分组，包括发送方的IP地址和mac地址，以及接收方的IP地址
- 适配器在链路层帧中封装该分组，用广播地址作为帧的目的地址，将该帧传输进子网中。
- 每个适配器把该帧中的ARP分组向上传送给ARP模块，ARP模块检查其IP地址，向与之匹配的查询主机发送响应ARP报文。
- 查询主机更新ARP表
查询ARP报文是在广播帧中发送，而响应报文则是在一个标准帧中发送。
向子网外的主机发送数据报时，链路层的传送实际是查询主机向路由器，路由器再向外进行传送。
3.3 以太网
以太网结构
前同步码：前7个字节用于唤醒接受适配器，后1个用于提醒适配器重要的数据要来了。
所有以太网技术都向网路层提供无连接服务，不可靠服务。
3.4 链路层交换机
链路层交换机的过滤以及转发都依靠于交换机表完成，该表中有三项内容：mac地址、通向该mac地址的交换机接口、表项放置时间。
交换机是即插即用设备，自学习的，他的表是自动、动态和自治的建立的，每个表项添加后一段时间没有收到该mac地址的其他帧，就会删除该表项。
3.5 虚拟局域网
VLAN
交换机中维护着一张端口到vlan的映射表，交换机软件仅在属于相同VLAN的端口之间交付帧
802.1Q帧由标准以太网帧与加入首部的4字节VLAN标签组成，VLAN标签自身由一个标签协议标志符字段、标签控制信息字段、优先权字段组成。