通信网络基础第二版第六章主要介绍了数据链路层的功能、协议和设备，以及常见的局域网和广域网技术。本章涉及了许多重要的概念和原理，如帧、差错控制、流量控制、介质访问控制、以太网、令牌环网、FDDI、PPP、HDLC等。为了帮助读者更好地理解和巩固本章的知识，本文将对本章的课后习题进行解析和思考。
1. 什么是数据链路层？它有哪些功能？
数据链路层是OSI参考模型中的第二层，它负责在物理层提供的原始比特流上建立可靠的数据传输。它的主要功能有：
1.封装：将上层传来的数据单元（如网络层的分组）加上首部和尾部，形成数据链路层的数据单元（帧）。
2.差错控制：通过添加校验码、确认机制和重传机制，检测和纠正传输过程中可能发生的比特错误。
3.流量控制：通过滑动窗口机制，调节发送方和接收方之间的数据传输速率，避免接收方缓冲区溢出。
4.介质访问控制：在共享介质上，如何协调多个发送方和接收方之间的数据传输，避免冲突和浪费。常见的介质访问控制方法有ALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA、令牌传递等。
2. 什么是帧？帧有哪些组成部分？为什么需要帧？
帧是数据链路层的数据单元，它由首部、数据部分和尾部组成。首部包含了一些控制信息，如目的地址、源地址、类型/长度等；数据部分包含了上层传来的数据单元；尾部包含了一些结束标志和校验码。帧的作用有：
1.划分数据流：通过添加开始标志和结束标志，将物理层提供的连续比特流划分为一个个独立的帧，便于发送方和接收方之间同步。
2.识别数据类型：通过添加类型/长度字段，可以区分不同类型的上层协议，如IP协议或ARP协议等。
3.检测错误：通过添加校验码字段，可以检测传输过程中可能发生的比特错误，并进行纠正或重传。
4.实现寻址：通过添加目的地址和源地址字段，可以实现在同一链路上多个节点之间的寻址和转发。
3. 什么是差错控制？有哪些方法？举例说明。
差错控制是指在数据链路层检测和纠正传输过程中可能发生的比特错误的方法。常见的差错控制方法有：
1.奇偶校验：在每个数据单元的末尾添加一个比特，使得整个数据单元中1的个数为奇数或偶数。如果接收方检测到数据单元中1的个数与校验位不符，说明发生了比特错误。这种方法只能检测出奇数个比特错误，不能检测出偶数个比特错误，也不能纠正错误。
2.循环冗余校验（CRC）：在每个数据单元的末尾添加一个固定长度的校验码，由发送方和接收方事先约定一个生成多项式，用该多项式对数据单元进行除法运算，得到余数作为校验码。如果接收方检测到数据单元与校验码的除法运算结果不为0，说明发生了比特错误。这种方法可以检测出任意个比特错误，但不能纠正错误。
3.前向纠错（FEC）：在每个数据单元中添加一些冗余信息，使得接收方可以根据冗余信息恢复出原始数据。这种方法可以检测和纠正一定数量的比特错误，但会增加传输开销。
4.自动重传请求（ARQ）：在每个数据单元中添加一个序号，使得发送方和接收方可以对数据单元进行编号和排序。接收方在收到数据单元后，发送一个确认帧（ACK）或否定确认帧（NAK）给发送方，表示是否正确收到数据单元。发送方在收到ACK后，继续发送下一个数据单元；在收到NAK或超时后，重传当前数据单元。这种方法可以检测和纠正任意个比特错误，但会增加传输时延。
4. 什么是流量控制？有哪些方法？举例说明。
流量控制是指在数据链路层调节发送方和接收方之间的数据传输速率的方法。常见的流量控制方法有：
1.停止-等待协议：发送方在发送一个数据单元后，必须等待接收方的确认帧（ACK）才能发送下一个数据单元。这种方法简单易实现，但效率低，利用率为1/(1+2a)，其中a为传播时延与传输时延之比。
2.滑动窗口协议：发送方和接收方各维护一个窗口大小，表示可以发送或接收的数据单元的数量。