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数据链路层在物理层已能将信号发送到通信链路中的基础上，负责建立一条可靠的数据传输通道，在相邻结点之间有效地传送数据。正在通信的两个站点在某一特定时刻，一个发送数据，一个接收数据。数据链路层通过一系列协议实现以下功能。
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（1）封装成帧：把数据组成一定大小的数据块（帧），然后以帧为单位发送、接收和校验数据。
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（2）流量控制：根据接收站的接收情况，发送数据的一方实时地进行传输速率控制，以免出现发送数据过快，接收方来不及处理而丢失数据的情况。
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（3）差错控制：当接收到数据帧后，接收数据的一方对其进行检验，如果发现错误，则通知发送方重传。
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（4）传输管理：在发送端与接收端通过某种特定形式的对话来建立、维护和终止一批数据的传输过程，以此对数据链路进行管理。
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就发送端而言，数据链路层将来自上层的数据按一定规则转化为比特流送到物理层进行处理；就接收端而言，它通过数据链路层将来自物理层的比特流合并成完整的数据帧供上层使用。最典型的数据链路层协议是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）开发的802系列规范，在该系列规范中将数据链路层分成了两个子层：逻辑链路控制层（Logic Link Control，LLC）和介质访问控制层（Media Access Control，MAC）。LLC层负责建立和维护两台通信设备之间的逻辑通信链路；MAC层控制多个信息通道复用一个物理介质。MAC层提供对网卡的共享访问与网卡的直接通信。网卡在出厂前会被分配给唯一的由12位十六进制数表示的MAC地址（物理地址），MAC地址可提供给LLC层来建立同一个局域网中两台设备之间的逻辑链路。
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（1）802.1：802协议概论，其中802.1A规定了局域网体系结构，802.1B规定了寻址、网络互联与网络管理。
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（3）802.3：以太网的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect，载波监听多路访问／冲突检测）协议，其中802.3i规定了10Base-T访问控制方法与物理层规范，802.3u规定了100Base-T访问控制方法与物理层规范，802.3ab-规定了1000Base-T访问控制方法与物理层规范，802.3z规定了1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法与物理层规范。
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（4）802.4：令牌总线（TokenBus）访问控制方法与物理层规范。
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（6）802.6：城域网访问控制方法与物理层规范。
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（7）802.7：宽带局域网访问控制方法与物理层规范。
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（8）802.8：FDDI访问控制方法与物理层规范。
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（11）802.11：无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）标准协议。
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（12）802.12：100VG-Any局域网访问控制方法与物理层规范。
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（13）802.14：协调混合光纤同轴网络的前端和用户站点间数据通信的协议。
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（14）802.15：无线个人网技术标准，其代表技术是蓝牙技术。
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