資料鏈路層將不可靠的物理層轉變為一條無差錯的鏈路，傳輸的是幀(frame)，高層的協議資料被封裝在乙太網幀的資料欄位傳送。

1.資料鏈路層解決三個問題

1.1封裝成幀

（1）解釋

網路層的IP資料報傳送到資料鏈路層就成為了幀的資料部分，在幀的資料部分的前後分別新增首部和尾部，就構成了一個完整的幀。幀長等於資料部分長度加上幀首部和幀尾部的長度，而首部和尾部的一個重要作用就是確定幀的界限。

（2）分析Ethernet II幀格式

含義：

前12位元組分別標識傳送資料幀的源節點MAC地址和接收資料幀的目標節點MAC地址（MAC地址是6個位元組，即48位）。　　
接下來的2位元組標識出乙太網幀所攜帶的上層資料型別，當PDU（協議資料單元）來到某一層時，它需要將PDU交付給上層，但是上層協議眾多，因此在處理資料的時候，需要一個欄位來標識把它交給誰。例如：該欄位等於0x0800時，表示交給IP協議；等於0x0806交給ARP；等於0X8035交給RARP。

不定長的資料欄位後是4個位元組的幀校驗序列（FrameCheck Sequence，FCS），採用32位CRC迴圈冗餘校驗對從"目標MAC地址"欄位到"資料"欄位的資料進行校驗。

依據上圖，Ethernet II型別的乙太網幀：

最小長度：64位元組（6＋6＋2＋46＋4）

最大長度：1518位元組（6＋6＋2＋1500＋4）

（3）當資料是由可列印的ASCII碼組成的文字檔案時，幀定界可以使用特殊的幀定界符（控制字元）。

控制字元：控制字元（ControlCharacter）出現於特定的資訊文字中，表示某一控制功能的字元。在ASCII碼中，第0～31號及第127號(共33個)是控制字元或通訊專用字元，如控制符：LF（換行）、CR（回車）、FF（換頁）、DEL（刪除）等；通訊專用字元：SOH（文頭）、EOT（文尾）、ACK（確認）等。

1.2透明傳輸

（1）解釋

透明傳輸是指不管所傳資料是什麼樣的位元組合，都應當能夠在鏈路上傳送。當所傳資料中的位元組合恰巧與某一個控制資訊完全一樣時，就必須採取適當的措施，使接收方不會將這樣的資料誤認為是某種控制資訊。這樣才能保證資料鏈路層的傳輸是透明的。

（2）字元填充

當傳輸資料中的某個字元的二進位制程式碼恰好和SOH或EOT這樣的控制字元一樣時，資料鏈路層就會錯誤地找到幀的邊界，把誤認為是完整的部分幀收下，把剩下的那部分資料丟棄，這顯然就不是透明傳輸。

解決辦法：

傳送端的資料鏈路層在資料中出現控制字元“SOH”和“EOT”的前面插入一個轉義字元”ESC”，而接收端的資料鏈路層在將資料送往網路層時，會刪除插入的轉義字元。這種方法稱為字元填充(character stuffing)。

1.3差錯控制

（1）兩類錯誤：一類是最基本的位元差錯，即位元流在傳輸過程中產生的差錯（如1變成0、0變成1）；另一類是收到的幀沒有出現位元錯誤，卻出現了幀丟失、幀重複或幀失序。

誤位元速率BER(BitError Rate)：指的是在一段時間內，傳輸錯誤的位元佔所傳輸位元總數的比率。

（2）在資料鏈路層傳送的幀中，廣泛使用了迴圈冗餘檢驗CRC的檢錯技術。

（3）迴圈冗餘檢驗CRC和幀檢驗序列FCS的區別：

CRC是一種常用的檢錯方法，而FCS是新增在資料後面的冗餘碼。對資料幀進行CRC運算得出的序列就是幀校驗序列FCS，FCS也可以用其他方法求出。

2.資料鏈路層通道

資料鏈路層使用的通道主要是兩種型別：

（1）點對點通道：使用一對一的點對點通訊方式。

（2）廣播通道：使用一對多的廣播通訊方式。由於連線的主機很多，因此必須使用專用的共享通道協議來協調這些主機的資料傳送。

3.資料鏈路層主要協議

3.1PPP（Point-to-Point Protocal）協議

（1）解釋

PPP協議是一種資料鏈路層協議，遵循HDLC（高階資料鏈路控制協議）族的一般報文格式。PPP協議是為了在點對點物理鏈路(如RS232串列埠鏈路、電話ISDN線路等)上傳輸網路層報文而設計的，PPP協議是現在最流行的點對點鏈路控制協議。

PPP協議主要由鏈路控制協議(LCP)、網路控制協議(NCP)和PPP的擴充套件協議組成。

鏈路控制協議（LCP）是PPP協議的一個子集，主要用於建立、拆除和監控PPP資料鏈路。

網路控制協議（NCP）根據不同的網路層協議可以提供一族網路控制協議，最常用的是提供給TCP/IP網路使用的IPCP網路控制協議。當點對點的兩端進行NCP引數配置協商時，主要是用來獲得通訊雙方的網路層地址。

（2）功能：

a.具有動態分配IP地址的能力，允許在連線時刻協商IP地址。

b.支援多種網路協議，比如TCP/IP、NetBEUI、NWLINK等。

c.具有錯誤檢測以及糾錯能力，支援資料壓縮。

d.具有身份驗證功能。

e.可用於多種型別的物理介質上，包括串列埠線、電話線等。

3.2乙太網（Ethernet）協議

乙太網是目前使用最廣泛的區域網技術。由於其簡單、成本低、可擴充套件性強、與IP網能夠很好地結合等特點，乙太網技術的應用正從企業內部網路向公用電信網領域邁進。乙太網接入是指將乙太網技術與綜合佈線相結合，作為公用電信網的接入網，直接向用戶提供基於IP的多種業務的傳送通道。乙太網技術的實質是一種二層的媒質訪問控制技術，可以在五類線上傳送，也可以與其它接入媒質相結合，形成多種寬頻接入技術。隨著技術的發展創新，其應用領域正逐步向接入網、都會網路、甚至廣域網/骨幹網方面拓展，形成基於IP/Ethernet的端到端無縫連線。