一、數據鏈路層基本概念
1.1 結點：數據鏈路層上的結點主要是主機和路由器。由物理線路聯接起來的兩個結點，又叫相鄰結點。
1.2 鏈路：網絡中兩個結點之間的物理通道，鏈路的傳輸介質主要有雙絞線、光纖和微波。分為有線鏈路、無線鏈路。
1.3 數據鏈路：兩絡中兩個結點之間的邏輯通道，把實現控制數據傳輸協議的硬件和軟件加到鏈路上就構成數據鏈路。
1.4 幀：鏈路層的協議數據單元，作用是封裝網絡層數據報。
數據鏈路層的作用是負責通過一條鏈路從一個結點向另一個物理鏈路直接相連的相鄰結點傳送數據報。
數據鏈路層在物理層提供服務的基礎上向網絡層提供服務，其最基本的服務是將源自網絡層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標網絡層。主要作用是加強物理層傳輸原始比特流的功能，將物理層提供的可能出錯的物理連接改造成為邏輯上無差錯的數據鏈路，使之對網絡層表現為一條無差錯的鏈路。
二、數據鏈路層具備的基本功能
（1）為網絡層提供服務
數據鏈路層向網絡層提供三種基本功能：1、無確認無連接服務，2、有確認無連接服務，3、有確認面向連接服務。
無確認無連接服務：通常用於實時服務，或誤碼率比較低的通信信道。源主機在發送數據時沒有事先與目標主機建立鏈接，而且目的主機在收到數據時，也不需要發送確認數據，如果幀丟失，數據鏈路層也不負責重發，而直接交由上層處理。
有確認無連接服務：源主機在發送數據時沒有事先與目標主機建立鏈接，但目的主機在收到數據時，必須發送確認數據幀，如果源主機在規定時間內沒有收到確認數據，則源主機則重發一次數據。這就可以提搞鏈路上的可靠性，一般用於無線傳輸。
有確認面向鏈接服務：源主機在發送數據時事先與目標主機建立鏈接，同時目的主機在收到數據時，必須發送確認數據幀。
（2）鏈接管理，即連接的建立、維持、釋放（用於面向連接的服務）。
（3）組幀。
（4）流量控制，限制發送方的發送速度。
（5）差錯控制，差錯控制主要有幀錯或是位錯。
三、封裝成幀
封裝成幀就是在一段網絡層IP數據報的前后部分添加數據鏈路層首部和數據鏈路層尾部，構成一個鏈路層數據幀，接收端在收到物理層上交的比特流后，就根據鏈路層首部和鏈路層尾部的標記，從收到的比特流中識別幀的開始和結束。幀首部和幀尾部包含許多的控制信息，其中一個重要作用是確定數據幀的啟始位置和結束位置。圖例如下：
幀同步：接收方根據接收到的二進制比特流中區分幀的起始和終止。
注：封裝成幀是數據發送端完成的操作，而幀同頻則是數據接收端完成的操作。
數據封裝成幀的四種方法：1、字符計數法，2、帶字符填充的首尾界符法，3、帶位填充的首尾標志法，4、物理編碼違例法
（1）字符計數法
字符計數法用一個特殊的字符表示一幀的開始，然后用一個字段標明該幀包含的字節數，當接收方收到幀時，根據此字段，便可知道幀的結束位和下一幀的開始位。這種方法的問題是，如果計數字段在傳輸中出錯，則接收方無法判斷傳輸幀的結束位，也無法知道下一幀的開始，使發送方和接收方無法同步。即使接收方通過差錯控制得知傳輸出錯，也不知道應該讓發送方跳回多少字符重傳。
（2）帶字符填充的首尾界符法
在每一幀的頭部用幀開始字符標記，在幀的尾部用幀結束字符標記，但在數據傳輸中，如果幀首尾定界符出現在信息字段中，將會造成對數據的錯誤接收，為避免這種現象出現，采用在信息位中出現的定界符前填充轉義字符的方法來區別。
（3）帶位填充的首尾標志法
使用特定的位模式01111110作為幀的開始和結束標志，為不使信息字段中出現的比特流01111110被誤判為幀的首尾標志，發送方在信息位中每遇到5個連續的比特1時，將自動在其后插入一個比特0，在接收方收到連續的5個比特1時，則自動刪除后面緊跟的一個比特0。
（4）物理編碼違例法
將數據位“1”編碼成高-低電平對，數據位“0”編碼成低-高電平對，這樣每一個數據位在中間都有一次跳變，使接收方容易將幀的邊界定位。
注：由於字符計數法中計數記段出錯，而影起幀首和幀尾不方便定界的問題；帶字符填充的首尾界符法實現上的復雜性和不兼容性，目前普遍使用的幀同步方法是帶位填充的首尾標志法和物理編碼違例法。
四、透明傳輸
透明傳輸是指不管所傳的數據是什么樣的比特組合，都能在鏈路上傳輸，當所傳輸的數據中的比特組成恰巧與鏈路層的某個控制信息完全一致時，就必須采取適當的措施，這樣才不會使控制數據與需要傳輸的數據混淆，這樣才能確保數據鏈路層的透明傳輸。